新教材人教版必修1 第3章 第1节 细胞膜的结构和功能 学案

第3章细胞的基本结构

第1节细胞膜的结构和功能课标要求核心素养

1.概述细胞膜的主要功能。

2.分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。

3.了解流动镶嵌模型的基本内容。1.生命观念——通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观。

2.科学探究——领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。

3.科学思维——流动镶嵌模型及其解读。

知识

导图

新知预习·双基夯实

一、细胞膜的功能

1．将细胞与__外界环境__分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。

2．控制物质__进出__细胞。

3．进行细胞间的信息交流

(1)通过__化学物质__传递信息。

(2)通过__细胞膜__直接接触传递信息。

(3)通过__细胞通道__传递信息。

二、细胞膜的成分

1．对细胞膜成分的探索

(1)1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于__脂质__的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由__脂质__组成的。 (2)科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有__磷脂和胆固醇__，其中__磷脂__含量最多。

(3)1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的__两层__。

(4)1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油－水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂质分子外，可能还含有__蛋白质__。

2．细胞膜的成分

(1)细胞膜主要由__脂质和蛋白质__组成，此外，还有少量的__糖类__。在组成细胞膜的脂质中，__磷脂__最丰富，此外还有少量的__胆固醇__。

(2)__蛋白质__在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的__种类与数量__就越多。 三、对生物膜结构的探索

时间

实例(实验) 结论(假说) 1959年 电镜下细胞膜呈清晰的

暗—亮—暗的三层结构 罗伯特森认为所有的细胞膜都由__蛋白质—脂质—蛋白质__三层结构构成

1970年 人、鼠细胞融合实验 细胞膜具有__流动性__

1972年 流动镶嵌模型

辛格和尼科尔森提出了细胞膜的__流动镶嵌模型__ 四、流动镶嵌模型的基本内容

1．结构模型

(1)图中a ⎩⎪⎨⎪⎧ 名称：__磷脂双分子层__地位：细胞膜的__基本支架__

特点：具有__流动性__

(2)图中b ⎩⎪⎨⎪⎧ 名称：__蛋白质分子__位置⎩⎪⎨⎪⎧ __镶__在磷脂双分子层的表面部分或全部__嵌入__磷脂双分子层中

__贯穿__于整个磷脂双分子层特点：大多数蛋白质分子是可以__运动__的

(3)图中c ⎩⎪⎨⎪⎧ 名称：__糖蛋白__位置：细胞膜的__外表面__

作用：保护、润滑和__细胞识别__等

2．结构特点：具有一定的__流动性__。

┃┃活学巧练__■ (1)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(×)

(2)细胞间信息交流的方式只有三种。(×)

(3)细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构与功能有关。(√)

(4)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。(√)

(5)细胞膜是细胞的保护性屏障。(√)

(6)细胞膜可以控制物质进出，任何细胞不需要的物质都不能进入细胞。(×)

(7)静态结构模型不能解释细胞的生长、变形虫的运动、质壁分离及其复原等现象。(√)

(8)在生物膜结构的探索历程中，人们最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对膜成分的提取和鉴定实现的。(×)

(9)膜成分和结构的初步阐明，都是通过实验观察直接证实的。(×)

(10)在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识。(√)

思考：

1．细胞膜的成分提取出来后，根据前面所学习的知识，可以用哪些方法来分析细胞膜的化学成分？

提示：用双缩脲试剂检测细胞膜是否含有蛋白质；用斐林试剂检测细胞膜中是否含有还原糖；用苏丹Ⅲ检测细胞膜中是否含有脂肪。

2．取两种不同的海绵动物细胞，使其分散成单个，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能融合，这一现象体现了细胞膜的什么功能？

提示：进行细胞间的信息交流。

3．温度影响细胞膜物质运输功能的原因是什么？

提示：温度影响磷脂分子的运动；温度影响细胞膜上蛋白质的活性；温度影响细胞呼吸，从而影响细胞膜的物质运输功能。

4．变形虫依靠伪足进行运动，这依赖细胞膜的什么特性？简要说明其在细胞生命活动中的作用。

提示：依赖细胞膜的流动性。流动性具有重要的生理意义，与物质运输、细胞识别、细胞融合等有关。

学霸记忆·素养积累

重点呈现

1．细胞膜的主要组成成分是脂质和蛋白质，还含少量糖类。

2．细胞膜是细胞的边界，不仅将细胞与外界环境分隔开，还具有控制物质进出、进行细胞间的信息交流等作用。

3．流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本支架，蛋白质分子镶在或嵌入或贯穿于磷脂双分子层。

4．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。

5．糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，与细胞识别作用有关。

课内探究·名师点睛

知识点

细胞膜的功能

1．将细胞与外界环境分隔开

生物体的生命活动都是以细胞为基本单位进行的，一切细胞均由保持细胞系统完整的细胞膜围护着，没有细胞膜，细胞的生存是不可能的。细胞膜确定了细胞成为生命的基本单位。它使每个细胞与周围环境隔离开，维持着相对稳定的细胞内部环境，并且具有保护细胞的作用。

2．控制物质进出细胞

细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，包括吸收、分泌、排泄。我们常说的新陈代谢是指生物与外界交换物质和能量，以及生物体内的物质和能量的转换。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象。

3．进行细胞间的信息交流

(1)通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流。如内分泌细胞分泌的激素通过血液运输到靶细胞，与靶细胞的细胞膜表面的受体特异性结合，将信息传递给靶细胞。

(2)通过相邻两个细胞的细胞膜接触来完成直接交流。如精子和卵细胞之间的识别和结合。

(3)通过相邻两个细胞间形成的通道来完成信息交流。如高等植物细胞之间通过胞间连丝来实现植物细胞间的识别。

特别提醒：(1)细胞膜的功能是复杂多样的，教材中介绍的三方面功能只是其中的一部分，如细胞膜还具有保护细胞的作用，参与细胞的运动、分泌等；(2)细胞膜的复杂多样的