第三章 细胞膜的结构与功能
细胞膜的结构与功能教学设计
第三章细胞的基本结构第一节细胞膜的结构与功能一、教材分析本节是人教版《生物》必修一第三章第1节的内容，第三章分别从细胞膜的结构和功能、细胞器之间的分工合作和细胞核的结构和功能介绍细胞的基本结构。
而本节包括细胞膜的功能、对细胞膜结构的探索以及流动镶嵌模型三部分的内容。
同时也是在学习了组成细胞的分子的基础上进行的，起着承上启下的作用，同时体现了结构与功能相适应的生物学观点。
教材展示了科学家对细胞膜结构的探索过程，引导学生逐步分析科学家的实验及结论，使学生领略到生物学科的魅力，主动接受流动镶嵌模型的理论。
更重要的是让学生明白科学发现的过程是一个长期的过程，科学理论并不是一成不变的，需要不断修正、发展和完善。
二、学情分析学生在学习了第一章和第二章的基础上, 对组成细胞的分子有了比较全面的了解。
学生刚步入高一，学习积极性高，在课堂上应充分调动学生的积极性。
虽然高中生具备了一定的观察和认知能力，逻辑思维也已初步建立，但仍不完善，充满好奇心的同时，又往往具有盲目性，对探索科学过程、方法及结论的形成缺乏理性的思考。
因此更要体现学生的主体作用，教师的引导作用。
三、教学目标与核心素养1、生命观念：（1）简述细胞膜、细胞核的结构和功能，理解结构与功能相适应的观念。
（2）说出几种细胞器的结构和功能。
（3）认同细胞核是细胞的“控制中心”。
2、科学思维：（1）概述流动镶嵌模型的内容，尝试制作细胞膜的结构模型。
（2）能够对各种细胞器进行分类和比较。
（3）尝试制作真核细胞三维结构模型。
3、科学探究：（1）通过细胞膜结构的探索历程，认识到科学探索是永无止境的。
（2）选择合适的材料观察叶绿体和细胞质的流动实验。
（3）能够设计合理的实验验证细胞核的功能。
4、社会责任：（1）关注细胞膜结构与功能的进展。
（2）形成正确的态度看待克隆人。
四、教学重难点1、教学重点：（1）细胞膜的主要功能、流动镶嵌模型的基本内容。
（2）几种主要细胞器的功能、细胞的生物膜系统的组成和功能。
第三章 第一节 细胞膜的结构和功能(共22张PPT)
它体现了细胞膜的哪种功能？
控制物质进出细胞的功能
细胞膜行使该功能时有何特点？
具有选择性
下图表示三种细胞间信息交流方式。
①图(1)所示的信息交流方式中，A细胞主要是_内__分_泌__细__胞，产生 的信息分子主要是___激__素______，需要通过____血__液__的运输才能 运至B细胞，信息分子要与B细胞膜上的______受__体结合才能完 成信息的传递。
• 磷脂分子以疏水的尾部相对，亲水的头部朝向两 侧，构成 磷脂双分子层，以此作为细胞膜的基本 支架。细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂 和 胆固醇 等。
• 细胞膜中的蛋白质以不同深度 覆盖 、 镶嵌 或 贯穿 于磷脂双分子层中，有的蛋白质分子与
糖结合成 糖蛋白 。它们是细胞膜功能的主要执 行者。 • 构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多不是静止， 而是可以运动的，即细胞膜具有 一定的流动性 。
不知道自己缺点的人，一辈子都不会想要改善。成功的花，人们只惊慕她现时的明艳！然而当初她的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。成功的条件在于勇气和 信乃是由健全的思想和健康的体魄而来。成功了自己笑一辈子，不成功被人笑一辈子。成功只有一个理由，失败却有一千种理由。从胜利学得少，从失败学得多。你生而有 前进，形如蝼蚁。你一天的爱心可能带来别人一生的感谢。逆风的方向，更适合飞翔。只有承担起旅途风雨，才能最终守得住彩虹满天只有创造，才是真正的享受，只有拚 活。知识玩转财富。志不立，天下无可成之事。竹笋虽然柔嫩，但它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。阻止你前行的，不是人生道路上的一百块石头，而是你鞋子里的那一 爱，不必呼天抢地，只是相顾无言。最值得欣赏的风景，是自己奋斗的足迹。爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。生活不可能像你想 不会像你想的那么糟。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。实现梦想往往是一个艰苦的坚持的 到位，立竿见影。那些成就卓越的人，几乎都在追求梦想的过程中表现出一种顽强的毅力。世界上唯一不变的字就是“变”字。事实胜于雄辩，百闻不如一见。思路决定出 细节决定成败，性格决定命运虽然你的思维相对于宇宙智慧来说只不过是汪洋中的一滴水，但这滴水却凝聚着海洋的全部财富；是质量上的一而非数量上的一；你的思维拥 所有过不去的都会过去，要对时间有耐心。人总会遇到挫折，总会有低潮，会有不被人理解的时候。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希 个人不知道他要驶向哪个码头，那么任何风都不会是顺风。沙漠里的脚印很快就消逝了。一支支奋进歌却在跋涉者的心中长久激荡。上天完全是为了坚强你的意志，才在道 碍。拥有资源不能成功，善用资源才能成功。小成功靠自己，大成功靠团队。炫耀什么，缺少什么；掩饰什么，自卑什么。所谓正常人，只是自我防御比较好的人。真正的 防而又不受害。学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来态度决定高度。外在压力增加时，就应增强内在的动力。我不是富二代，不能拼爹，但为了成功，我可 站在万人中央成为别人的光。人一辈子不长不短，走着走着，就进了坟墓，你是要轰轰烈烈地风光下葬，还是一把骨灰撒向河流山川。严于自律：不能成为自己本身之主人 他周围任何事物的主人。自律是完全拥有自己的内心并将其导向他所希望的目标的惟一正确的途径。生活对于智者永远是一首昂扬的歌，它的主旋律永远是奋斗。眼泪的存 伤不是一场幻觉。要不断提高自身的能力，才能益己及他。有能力办实事才不会毕竟空谈何益。故事的结束总是满载而归，就是
高中生物必修一 第三章 第1节 细胞膜的结构和功能
高中生物必修一第三章第1节细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。
(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。
思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性；②表明细胞膜的控制作用具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()
(2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()
答案(1)√(2)×(3)√。
第三章 第1节 《细胞膜的结构和功能》课件ppt
预习反馈 1.判断正误。 (1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性。( √ ) (2)磷脂分子构成细胞膜的基本支架。( × ) (3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,而磷脂分子是静止的。( × ) (4)糖被就是糖蛋白。( × )
2.下列说法中,与细胞膜发现史不一致的是( ) A.欧文顿在实验基础上提出,膜是由脂质组成的 B.荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分 子层,测得单分子层面积为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论:细胞膜中的 脂质分子必然排列为连续的两层 C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,提出所有的细 胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的 D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合,证明了 细胞膜的流动性 答案 D
3.1959年,罗伯特森提出的暗—亮—暗三层结构模型中,“暗”“亮”分别代表 什么物质?该模型的缺陷是什么? 答案 “暗”“亮”分别代表蛋白质和磷脂。根据暗—亮—暗三层结构模型,细 胞膜是静态的统一结构,无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象。
【归纳提升】
1.细胞膜的成分
成 分 所占比例成分说明
四、流动镶嵌模型的基本内容 1.细胞膜的化学构成 细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。 2.流动镶嵌模型 (1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,水溶性分子或离子不能自由通过,因 此具有屏障作用。 (2)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层 表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
例
识别
胞
息交流
方 通过信息分子间接交流 细胞间直接交流
式
经特殊通道交流
图 示
二、对细胞膜成分的探索 1.1895年,欧文顿对植物细胞进行通透性实验,发现溶于脂质的物质容易穿 过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。据此推测细胞膜是由 脂质组成的。 2.1925年,戈特和格伦德尔提取的脂质在空气—水界面形成单分子层,发现 单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍,它们推断细胞膜中的磷脂分 子必然排列为连续的两层。 3.1935年,丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,发现细胞的表面张力明显 低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有 蛋白质。
第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能
第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、教材分析本节内容选自新人教版高中生物必修一第三章第一节《细胞膜的结构与功能》，主要包含了细胞膜的获取、成分和功能，对细胞中的化合物具有具体化和结构化的作用，又对物质的输入输出做出了铺垫，具有承上启下的作用，内在联系是“功能-结构-功能”，而且有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。
所以将细胞膜的成分、功能与生物膜的流动镶嵌模型相结合更有利于学生从整体上系统掌握细胞膜的功能及与功能相适应的结构。
二、学情分析学生在知识储备上对细胞与细胞之间的关系已经有了感性认识，了解了细胞的结构，并且对组成细胞的化合物有了一定的掌握。
教师在讲解内容时可借助多媒体技术，帮助学生识记和理解。
三、教学目标1.简述细胞膜的结构和功能。
2.说出流动镶嵌模型的基本内容。
3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
四、教学重难点1.教学重点(1)细胞膜的功能(2)流动镶嵌模型的主要内容2.教学难点(1)细胞膜的结构与其组成成分的内在联系(2)对细胞膜结构的探索五、教学方法讲授法、直观教学法、自主学习法六、教学过程（一）明确学习目标师：课件展示本节重点：1.结合实例理解细胞膜的结构和功能的适应性（生命观念）2.借助模型识记细胞膜的结构特点（科学思维）一细胞膜有哪些主要功能？一流动镶嵌模型的基本内容是什么？一通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？（二）课堂导入：问题探讨师：展示课本P40的问题探讨有关台盼蓝实验能使死细胞染色的资料，展示相关图片。
引导学生思考相关问题，并讲解。
讨论1：L为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？提示：染料台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜可以阻止台盼蓝进入细胞，死细胞的细胞膜不能，台盼蓝能通过细胞膜进人细胞，死细胞能被染成蓝色。
生：思考回答。
（活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力）讨论2：据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？提示：细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
必修一生物第三章第一节细胞膜
必修一生物第三章第一节细胞膜1. 细胞膜的结构细胞膜是细胞的外包层，由磷脂双分子层和一些膜蛋白组成。
磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的疏水尾部，形成了双分子层结构。
膜蛋白包括通道蛋白、受体蛋白、酶蛋白等，它们在细胞膜中具有多种功能。
2. 细胞膜的功能细胞膜有多种重要的功能，包括： - 维持细胞的完整性：细胞膜作为细胞的外包层，维持了细胞内环境的稳定性，防止细胞溶解或失去功能。
- 控制物质的进出：细胞膜具有选择性渗透性，通过膜蛋白调控物质的进出，保持细胞内外物质的平衡。
- 传导信号：细胞膜上的受体蛋白可以识别特定的信号分子，从而转导信号到细胞内，并触发相应的生物过程。
- 细胞识别和黏附：细胞膜上的糖蛋白可以作为呈现细胞特异性标志物的支架，参与细胞间的识别和黏附。
3. 细胞膜的渗透性细胞膜具有选择性渗透性，可以控制物质的进出。
对于小分子物质和非极性分子，可以通过细胞膜的磷脂双分子层进行扩散。
而对于大分子物质或极性分子，需要依赖膜蛋白进行特异性转运。
细胞膜上的通道蛋白可以形成孔道，以便水分子和离子等小分子物质通过。
而载体蛋白则通过结合物质并经历构象变化来实现物质的转运。
这些蛋白通道和载体的选择性能够确保只有特定的物质可以进入或释放出细胞。
4. 细胞膜的流动性细胞膜是一个具有流动性的结构。
由于脂质双分子层及蛋白分子的存在，细胞膜能够进行自由的侧向流动，这种流动性被称为“流动性”。
细胞膜的流动性有助于维持细胞膜上膜蛋白的正常功能，例如蛋白通道的打开和关闭。
此外，流动性还可以使细胞膜上的脂质和蛋白更好地参与细胞内外的相互作用，从而影响细胞的生物活性。
5. 细胞膜的特殊结构在某些特殊情况下，细胞膜可以形成一些特殊的结构。
例如，细胞膜的小囊泡结构可以用于运输物质。
小囊泡在细胞内外之间进行快速的融合和分离，实现物质的运输。
此外，细胞膜还可以形成一些突起，例如细胞骨架起到维持细胞形态和结构的作用。
6. 细胞膜与疾病细胞膜在一些疾病中发挥着重要的作用。
细胞膜的结构和功能
四、流动镶嵌模型的基本内容 阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：
1、细胞膜的基本支架是什么？ 2、蛋白质在细胞膜上如何分布？ 3、细胞膜具有流动性的原因是什么？ 4、什么叫糖蛋白？有什么功能？
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分 子层中；细胞膜具有流动性的原因是构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜 中的蛋白质大多也能运动；糖蛋白是指和细胞膜上多糖结合的蛋白质，具有识 别及细胞间信息交流的功能。
胞间连丝 细胞壁
（2）意义：是多细胞生物完成生命活动的基础，在多细胞生物体内，各个细 胞都不是孤立的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康生存。
知识小结：
将细胞与外界环境分隔开
总结：
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息 交流
通过细胞膜直接接触传递信息 通过化学物质间接传递信息
通过细胞间通道传递信息
第三章《细胞结构》 第一节《细胞膜的结构和功能》
导入新课：组成细胞的分子必须有序地组成 细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统
一、细胞膜的功能 资料一: 观察下列实验结果，分析细胞膜的功能。
用显微注射器将色素伊红注入变形虫体内，
被台盼蓝染
伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。 色的死细胞
活细胞
37℃ 40min
结论：细胞膜具有流动性。
两种颜色 的荧光均 匀地分布
3、1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型被多数人所接 受。
例析1.对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的过程，下列结论或假说对应错误的是
（C ）
A.根据脂溶性物质更易通过细胞膜推测细胞膜是由脂质组成的 B.根据提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层的面积是该红细胞表
细胞膜的结构和功能
3.1细胞膜的结构和功能教学设计一、教材分析“细胞膜的结构和功能”是生物新人教必修一第3章“细胞的基本结构”的第一节内容。
本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。
二、教学目标1.生命观念从细胞膜功能出发到细胞膜成分探究，充分落实功能与结构相适应的生命观念。
2.科学探究通过对细胞膜成分的探索的学习，体会并掌握“提出假设”这一科学方法的运用，培养学生科学探究的能力。
三、教学重点和难点1.教学重点（1）细胞膜的功能（2）流动镶嵌模型的主要内容2.教学难点（1）细胞膜的结构与其组成成分的内在联系（2）对细胞膜结构的探索过程四、教学过程【导入】播放中印边界乃堆拉山口视频，一个国家的边界-边界线，一个个体的边界-皮肤黏膜，那一个细胞它的边界就是细胞膜。
细胞膜将生命物质和外界环境分隔开，成为相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内环境的相对稳定。
注：对植物细胞来说，细胞的边界也为细胞膜，因为细胞壁是全透性的，不具备边界的功能。
【过渡】那么除此之外，细胞膜还有哪些功能呢？PPT展示台盼蓝染色实验，带着问题进入本节课的学习。
【新课学习】1、细胞膜的功能①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞总结发现：物质是“可出”和“不可出”细胞，但进入细胞的物质分为“可进”和“不易进”，而不是不可进，说明控制作用是相对的（强调）。
所以可以解决刚刚的台盼蓝染色的实验问题。
③进行细胞间的信息交流细胞间是需要信息交流的，共同完成一定的生命活动才可以构成一个生命体。
拿人的信息交流为例，我们人与人之间的交流可以面对面交流，也可以互相发微信，信息交流的方式有很多种，细胞间的信息交流又有哪些方式呢？第一种是物质传递，细胞分泌化学物质，通过膜表面的受体传递信息。
第三章细胞膜的结构及细胞基本功能
二、主动转运：指细胞通过本身的某种耗能过程，
将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓 度一侧的过程。（ K+、Na+、Ca2+ H+、I-、Cl-等 离子和小肠和肾小管中葡萄糖、氨基酸 1 特点：（1）逆浓度差或电位差； （2）耗能（能量来自细胞的代谢活动）。 2 意义：是人体最重要的一种物质转运形式
作用特点:
速度快，反应位点局限，并非最多。
二、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）参与G蛋白耦联受体跨膜信号转导的信号分子 1、 G蛋白耦联受体： 细胞上与第一信使（激素）结合 的特殊蛋白质。 2、G-蛋白（鸟苷酸结合蛋白） 1）是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白 2）分激活型G-蛋白（Gs）、抑制型G-蛋白（Gi）
B：通道中介易化扩散(channel mediated)。
A，载体运输(载体中介易化扩散)： 转运物质：葡萄糖、氨基酸； 转运动力：浓度差； 特点：A.高度的结构特异性； B.饱和现象； C.竞争
性抑制；D.转运速度快； E.因蛋白质的结构和功能常
受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物
质的通透性是可变化的。
C膜内外、消化道对物质的吸收、肾小管的重吸收等结构。
●物质进出细胞膜的形式：
被动转运：单纯扩散、易化扩散、 主动转运： 原发主动转运、继发主动转运、 出胞 与入胞 一、被动转运
1、单纯扩散：细胞内液和细胞外液的各种溶质分子，只要是 脂溶性的，就可能按扩散原理作跨膜运动或转运，称之为单纯 扩散。（O2、CO2、乙醇和脂肪酸） ●特点：不耗能
3、糖类：含少量的寡糖和多糖链，与膜中的脂质 或蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白 •功能：以其单糖排列顺序上的特异性，可以作为 它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。（抗 原决定簇、膜受体的“可识别性”部分）
新教材高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构与功能课件新人教版必修1
答案 C 解析 若图甲中的a是胰岛素,B、C均为靶细胞﹐则B、C细胞膜上有识别a 的受体,A项错误;受体的化学本质是蛋白质,b表示E细胞上的受体,其基本 组成单位是氨基酸,B项错误﹔若图丙表示柿子细胞的胞间连丝,则胞间连 丝可将携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,C项正确;细胞间的 信息交流方式多种多样,大多与细胞膜的结构有关,有些不需要细胞膜结构 的参与,如胞间连丝,D项错误。
考题点睛
名师课堂
视角2细胞膜的结构特点和功能特性 2.(2022广西南宁高二期末)下列关于细胞膜结构和功能特性的叙述,错误 的是( ) A.脂溶性物质更易进入细胞,说明细胞膜中含有脂质 B.白细胞能吞噬某些细菌,说明细胞膜具有流动性 C.植物细胞发生质壁分离,说明细胞膜具有选择透过性 D.胞间连丝能传递信息,说明细胞膜具有识别功能
,
该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。在低温下,磷脂分子排列
整齐,但温度上升后,会出现排列不整齐现象,其厚度也会减小,这说明细胞
膜的结构特点是
。
(4)20世纪60年代以来,很多科学家对罗伯特森的三层结构模型提出质疑,
请举例说明原因
是
。
(5)请绘制④(细胞膜)的平面结构模式图(参照生物膜的流动镶嵌模型,画出 局部即可)。
【视角应用】 1.(2022湖南三湘名校联盟高一期中)进行细胞间的信息交流是细胞膜的基 本功能之一,下列甲、乙、丙三幅图表示细胞间进行信息交流的三种基本 情况。下列有关叙述正确的是( )
A.若图甲中的a是胰岛素, B、C均为靶细胞,则B、C细胞质中有识别a的受 体 B.图乙中b表示E细胞上的受体,其基本组成单位是核苷酸 C.若图丙表示柿子细胞的胞间连丝,则胞间连丝可将携带信息的物质从一 个细胞传递给另一个细胞 D.细胞间的信息交流方式多种多样,全部与细胞膜的结构有关
细胞膜的结构和功能ppt课件
资料二 确定脂质类型
思考： 1、为什么在卵细胞、红细胞、神经细胞 等多种研究材料中中选择了哺乳动物成熟 红细胞？
没有细胞核膜和各种的细胞器膜干扰。
2、如何获取较为纯净的细胞膜？
放入清水中吸水胀破，进一步离心过滤。
3、科学家利用红细胞制备细胞膜并进行 成分分析的结果是什么？
组成细胞的脂质有磷脂和胆固醇，其中 磷脂含量最多。
实战训练
将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气-水界面 上铺展成单分子层，结果测得单分子层的面积相当于原来细胞表 面积的两倍。用下列细胞进行试验与此结果最相符的是（ ） A.人肝细胞 B.蛙的红细胞 C. 洋葱鳞片叶外表皮细胞 D. 细菌细胞
小结
细胞是一个基本的生命系统，细胞膜是这个微 观生命系统的边界。
靶细胞：接受信号的细胞 受体：靶细胞膜上与接受信号的糖蛋白
胰岛素受 体受损
（2）通过 直接接触 传递信息
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的 信号分子
春天青蛙和鱼都在池塘里产下了卵细胞和精子，不同生物的精 子和卵细胞能不能完成受精？它们通过什么方式传递信息？
（3） 通过通道传递信息
例如 动物细胞间具有间隙连接 高等植物细胞间具有胞间连丝
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能 (第一课时)
概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能 控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
1.结合实例记忆并理解细胞膜的功能。（生命观念） 2.分析膜成分和结构的探索历程，认同科学理论是不断修正与完 善的结果，尝试构建磷脂双分子层模型。（科学探究） 3.分析胰岛素和脂质体情境，增强解决生活中生物学问题的担当 与责任。（社会责任）
1 最初认识膜成分是通过对现象推理还是膜成分检测？
细胞膜的结构和功能ppt课件
内分泌细胞
靶细胞
激素
今
血管
靶细胞
(2)通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信 息。
发出信号的细，来传递信息 (如胞间连丝)
二、细胞膜的成分
阅读教材P42, 找出细胞膜的成分
思考：
如果将磷脂分子置于水一空气的界面中，磷脂分子将会 如何分布?水一苯的混合溶剂中呢?
空气
细 脂质(磷脂最丰富) 大约占50%
膜胞 的
蛋白质
大约占40%
成
分 糖类
大约占2%—10%
思考：细胞膜的功能越复杂， 蛋 白 质 的种 类和数量是越多。
肿瘤的血液检验报告单
谈癌色变
36结尖抗原19si²4199) 5.30
绿色荧光 染料标记
的膜蛋白
小鼠细胞
红色荧光 染料标记
的膜蛋白
人细胞
细胞融合
37℃
40MIN
正在细胞融合的细胞
资料3:辛格(S.J.Singer)和尼科尔森(G.Nicolson) 提出流动镶嵌模型
糖被
糖脂
糖蛋白
8odoooOooooo
磷脂双分子层
COd
c0COooc088
磷脂分子 蛋白质分子
1.据图用自己的语言描述细胞膜的流动镶嵌模型
资料1:1895年欧文顿发现脂溶性物质易透过细胞 膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。
资料2:1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔从哺乳动物 的红细胞的细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面 积是细胞膜的2倍 资料3:1935年，英国学者丹尼利(.f Danielli)和戴维森 (H.Davson) 研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表 面张力明显低于油一水界面的表面张力。
细胞膜的结构和功能- (原卷版)
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、【学习目标】1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。
3分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
自主学习一、细胞膜的功能1.将细胞与分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。
(1)一般来说,细胞需要的可以从外界进入细胞;细胞，不容易进入细胞。
(2) 等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的__也要排到细胞外;但是，细胞内却不会轻易流失到细胞外。
(3)细胞膜的控制作用是_，环境中一些有可能进入;有些进行细胞间的。
3.进行细胞间的信息交流（1）通过化学物质传递信息。
（2）通过直接接触传递信息。
（3）通过细胞通道传递信息。
4.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。
（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。
二、对细胞膜结构的探索1.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。
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。
2.对细胞膜结构的探索历程三、流动镶嵌模型的基本内容1.基本内容：（1）基本骨架：。
（2）蛋白质的分布：以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
2.结构特点：具有一定的。
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脂双分子层组成的。
迄今为止，关于膜的几十种结构模型都是建立 在“脂双分子层”这一基础之上的。
（一）片层结构模型
[夹层学说]
1935 年 ,Danielli 和 Davson, 发现细胞膜的表面张力显著低 于油-水界面的表面张力,因此 认为,细胞膜中除含有脂类外， 蛋 还含有蛋白质,故提出了片层结 白 质 构模型.
4
非胞质面
1
2
胞质面
3 5
脂 双 分 子 层
1 单
2 多
次 次
穿 穿
膜：单条a-螺旋贯穿脂质双层。 膜： 数条a-螺旋几次折返穿越脂质双层。
跨膜蛋白
3 非穿越性共价结合： 不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。 蛋白质通过自己的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面 4 与磷脂酰肌醇结合： 的单层）共价结合。 5
功能：
①使细胞具有相对独立和稳定 的内环境；
②是细胞内外物质、信息、能 量交换的“门户”。
细胞内膜
（endomembrane）
★概念：
除细胞膜外，真核细胞内许多膜
性细胞器的膜，如内质网膜、高
尔基复合体膜、溶酶体膜、核膜 等，称为细胞内膜。它们共同构 成真核细胞的内膜系统。
生物膜(biomembrane）
第二：胆固醇
因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。
第三：糖脂
全部分布在膜的非胞质面。
2、膜蛋白分布的不对称性 第一： 膜蛋白在脂双分子层中的
分布位置是不对称的。（包括内在 及外在膜蛋白）
第二： 膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。
（细胞膜内层多于外层）
第三： 糖蛋白的分布是不对称的。
细胞膜、线粒体膜和细胞内膜的总称。
生 物 膜 细 胞 膜 细胞内膜 线粒体膜
细胞膜 细胞质
任何生物膜在电镜下都呈现“暗—明—暗” 三层结构，故将这三层结构称为单位膜。
一、生物膜的化学组成
生 物 膜
脂类、蛋白质、糖类 ——主要成分 水、无机盐、金属离子 —少量成分
蛋白质/脂类 :在不同种类生物膜中有所不同。
膜 脂 胆固醇 糖 脂
均为“双亲性分子”(★★)
既有亲水性一端，又有 疏水性一端的分子。
双亲性分子在水溶液中可形成两种排列方式:
脂分子团
脂双分子层
水
水 脂质体
1、磷脂的类型
X 磷脂酰胆碱（卵磷脂） ★
极 性 头 部 （ 亲 水 性 ）
磷 脂
磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 鞘磷脂
鞘 胺 醇
小鼠膜蛋白抗体 + 小鼠膜蛋白（抗原）
人膜蛋白抗体+ 人膜蛋白（抗原）
孵育（37℃，40分钟）
（二）生物膜的不对称性
1、膜脂分布的不对称性 第一：磷脂 磷脂酰胆碱 和 鞘磷脂多分布在细胞膜的外层（非胞质面） 磷脂酰乙醇胺 和 磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层（胞质面）
∵ 磷脂酰丝氨酸带有负电荷，∴细胞膜内层负电荷多于外层。
一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质/脂类 大； 功能少而简单的膜，蛋白质/脂类 小。 各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比 膜的种类
神经髓鞘(轴突部分的细胞膜） 血小板 Hela细胞 红细胞膜 线粒体内膜
蛋白质/脂类
0.23 0.7 1.5 1.5-4 3.2
(一) 膜脂
生物膜上的脂类统称膜脂。
磷 脂
脂 双 分 子 层
“蛋白质---脂类---蛋白质”三夹板结构
（球状） （双分子层） （球状）
（二）单位膜模型
1959年, Robertson 利用电子显微镜观察，发现 所有生物膜都呈“暗-明-暗”三层结构，故而把“两暗
一明”的结构模型称为单位膜模型。
此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈ß-
折叠的薄片状蛋白质，而非球状蛋白质。
非 极 性 尾 部 （ 疏 水 性 ）
2、糖脂
糖脂与鞘磷脂相似， 只是头部不同。
常见糖脂：脑苷脂； 神经节苷脂
鞘 胺 醇
半乳糖苷脂
糖脂分子
3、胆固醇
极 性 头 部
固 醇 环 结 构
非 极 性 尾 部
（二）膜蛋白
内在膜蛋白（70%～80%） 外在膜蛋白（20% ～30%）
1、内在膜蛋白
※膜功能的承担者； ※双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层：
学习目的
掌握细胞膜的分子组成及其结构特征； 了解生物膜结构模型的演化过程； 掌握生物膜的基本功能；
掌握物质跨膜运输的主要方式及运输的基本过程；
掌握细胞通讯与细胞识别的基本知识，信号传递
的类型及其作用。
细胞膜
概念：
（cell membrane)
是包围在细胞质外周的一层 界膜，又称质 膜 （plasma membrane).
3.胆固醇的影响 4.卵磷脂/鞘磷脂的比例 5.其它因素
调节膜的流动性 此比例小，流动性小 此比例大，流动性大
环境温度，内在膜蛋白的含量
2、膜蛋白的流动性 膜蛋白分子的运动方式
（1）侧向移动 （2）旋转运动
膜蛋白 小鼠细胞 (抗原） 人细胞
异核细胞
小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素
人膜蛋白抗体 + 罗丹明
极性头部
评价： 液态镶嵌模型可以
解释膜中发生的很多现象，为 人们普遍接受，但也有不足
脂双分子层 疏水尾部 内在膜蛋白 外在膜蛋白
之处：如忽视了膜的各部分
流动性的不均匀性，忽视了蛋 白质分子对脂分子流动性的限 制作用。
※物质的跨膜运输
※信号传递
（均分布于细胞膜的外层，即膜的非胞质面）
※膜脂和膜蛋白分布的不对称性决定了膜内外表 面功能的不对称性。
三、生物膜的分子结构模型
生物膜结构描述的历史回顾:
•1925年,Gorter 和Grendell 用丙酮抽提红细 胞膜中的脂类并在水和空气界面上铺展成单分 子层,测量其所占面积相当于所用红细胞膜总面 积的两倍,因而首次提出细胞膜是由连续的
细胞膜
蛋白质：单层肽链 ——折叠结构
2.0nm 暗 3.5nm 明 2.0nm 暗
脂双层
细胞质
★★（三）液态镶嵌模型
[流动镶嵌模型]
1972年，Singer和Nicolson总结提出，其主要论点是：
1. 流动的脂双分子层构成生物膜的连续主体。 2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂双分子层中或附着在膜表面。 3.强调了膜的流动性和不对称性。
内 在 膜 蛋 白
外在膜蛋白： 附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。
（三）膜糖类
单糖或多聚糖 + 膜 脂
共价键
糖
脂
单糖或多聚糖 + 膜蛋白
共价键
糖蛋白
细胞外衣
（糖萼） 细 胞 外 衣 脂 双 层
细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在 一起，形成一层外被，称细胞外衣或糖萼。
膜 蛋 白 细胞内Fra bibliotek二、生物膜的特性
★★★
——流动性和不对称性
（一）生物膜的流动性
1、膜脂的流动性
★★膜脂的特性——液晶态 ★膜脂分子的运动方式
（1）侧向移动 （2）旋转运动
固态
相变 相变温度
液晶态
液态
（3）左右摆动
（4）翻转运动
影响膜脂流动性的因素
★1.脂肪酸链的饱和程度 ★2.脂肪酸链的长度
饱和程度高，流动性小 饱和程度低，流动性大 链长，流动性小 链短，流动性大
（1）贯穿脂双层，两端露出膜内外——跨膜蛋白
①单次穿膜 ②多次穿膜
（2）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外——半嵌入蛋白 内在膜蛋白具有双亲性，其亲水区域暴露在膜的一侧或 两侧表面与水相吸，它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏 水尾部通过疏水键结合，不易分离提纯。
2、外在膜蛋白 非双亲性分子；附在膜的内外表面（主要 在细胞膜的内表面），与膜脂极性头部或内在 膜蛋白的极性区域非共价地结合，易分离。