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课前准备
生物必修一课本、《系统集成》
国家的边界：
边防线等
人体的边界：
皮肤和黏膜
细胞的边界
细胞膜，也叫质膜，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的功能
(第一课时)
阅读课本P40页第3自然段—41页倒数第2自然段（5分钟），并完成以下内容：
1.细胞膜的功能有哪些？
2.完成《系统集成》第35页“细胞间的信息交流”的填空
（阅读教材时，重要内容画下记号）
1、细胞膜的功能有哪些？
①将细胞与外界环境分隔开
②控制物质进出细胞
③进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
1
使细胞成为
2
保障了细胞内部环境的
功能一：将细胞与外界环境分隔开
相对独立的系统
相对稳定
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色
【资料】：
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝
是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。
死细胞的细胞膜失去选择透过性，台盼蓝
能通过细胞膜进入细胞。
控制物质进出细胞
练一练：
a.细胞需要的营养物质　b.病毒、病菌等对细胞有害的物质　c.细胞不需要的物质　d.细胞内的核酸等重要成分
e.抗体、激素等分泌物　f.细胞产生的废物
(1)正常条件下,能进入细胞的物质是 a (填字母);排出细胞的物质是 e、f (填字母);一般情况下,不能进入细胞的物质是 b、c (填字母)。
(2)若 b 进入细胞,这体现了细胞膜的控制作用是 相对 的。
一、细胞膜的功能
细胞膜的功能特点：选择透过性
思考：植物细胞最外面是细胞壁，为什么植物细胞的边界不是细胞壁？
纤维间缝隙大，各种无机盐离子、分子都可以通过，对要进出细胞的物质没有选择性（即全透性），它并不能保证细胞内部环境的相对稳定，所以说细胞壁不是植物细胞的边界。
细胞壁
施莱登
施旺
【资料】在细胞学说中强调“细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用”。由此说明多细胞生物体的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。
一、细胞膜的功能
功能三：进行细胞间的信息交流
细胞之间信息交流的方式有哪些呢？
靶细胞膜上特异性识别、结合信号分子的物质，一般为蛋白质
（信号分子）
靶细胞
受体
内分泌细胞
（1）通过细胞分泌的 传递信息
化学物质
靶细胞
接受信号分子的细胞
发出信号的细胞
靶细胞
信号分子
精子和卵细胞之间的识别和结合
（2）通过两个细胞的 传递信息
细胞膜接触
胞间连丝相互连接传递信息
（3）通过 传递信息
细胞通道
通过细胞通道进行细胞间的信息交流不需要细胞膜上的受体
所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体参与吗？
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
化学物质传递
细胞膜接触传递
细胞通道传递
保障细胞内部环境的相对稳定
选择透过性
一、细胞膜的功能
　实战训练　
1.下图为细胞间信息传递的几种方式示意图，下面有关说法不正确的是（ ）
A．图甲分泌的激素是直接进入靶细胞而起到信息交流的作用
B．图乙可以表示精子与卵细胞结合时的信息交流方式
C．图丙中靶细胞表面，存在接受神经细胞所产生的信号分子的受体
D．细胞间的信息交流有利于细胞间功能的协调
　实战训练　
2.在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的（ ）
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫的功能
细胞膜的功能是由什么决定的呢？
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的成分和结构
(第二课时)
1
2
3
4
1895年，欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？
欧文顿提出了什么假说？科学家用什么方法证明了他的假说？
1925年，戈特和格伦德尔做了什么实验？得出了什么结论？
1935年，丹尼利和戴维森做了什么实验？得出了什么结论？
阅读书P41页最后一自然段—42页（4分钟），并思考以下问题：
（阅读教材时，重要内容画下记号）
课前3分钟
回顾上节课的内容
1、细胞膜又叫？
2、植物细胞的边界是？
质膜
细胞膜，植物细胞的细胞壁具有全透性，不能作为边界
3、细胞膜的功能有？
①将细胞与外界环境分隔开
②控制物质进出细胞
③进行细胞间的信息交流
4、台盼蓝染液可将活细胞染成蓝色（ ），体现的膜的功能特点是？
选择透过性
×
那就让我们穿过时空隧道，跟随科学家的脚步来探索细胞膜的成分
非脂溶性物质
脂溶性物质
细胞膜
推测：细胞膜是由脂质组成的
二、对细胞膜成分的探索
我是欧文顿，经过上万次
实验我发现……
1.欧文顿（E.Overton）实验
科学家从哺乳动物的成熟红细胞中分离出细胞膜并进行化学分析
实验：纯净细胞膜的制备
（1）材料：哺乳动物的成熟红细胞
（2）原理：
2.对细胞膜进行化学分析
为什么科学家要选用哺乳动物的成熟红细胞来制备纯净的细胞膜呢？
②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。
细菌含有细胞壁，不适合作为制备细胞膜的材料。
1.细菌没有细胞核和众多细胞器，适合作为制备细胞膜的材料？
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；
2.肝细胞适合作为制备细胞膜的材料？
肝细胞有细胞核和众多的细胞器，不适合作为制备细胞膜的材料。
推测：细胞膜是由脂质组成的
磷脂、胆固醇
（最多）
3、磷脂的结构：
如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在空气一水界面上排布
水
水
细胞膜的两侧都有水存在，在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
水
水
哺乳动物成熟的红细胞
【资料】1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔将在空气—水界面上铺展成单分子层的磷脂分子所占的面积，与红细胞的表面积进行比较。
该实验得出了怎样的推论？
推论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
水
水
1.将人的肝细胞中的磷脂全部提取出来，铺成单分子层，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？为什么？
想一想
大大超过2倍，
2.用细菌细胞做上述实验，若细胞表面积为S，则磷脂单分子层的表面积_______2S(“大于”、“小于”、“等于”)
等于
肝细胞还具有多种细胞器膜和核膜
【资料】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。
人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
推测：细胞膜除含有脂质外，还可能附有蛋白质。
细胞膜
_______（约50% ）
脂质
_____（主要 ）
磷脂
胆固醇
_______（约40% ）
蛋白质
_______（2%～10%）
糖类
(动物细胞膜特有)
【资料】神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种，神经髓鞘也比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。
【思考】由上述材料可知，细胞膜的功能主要由哪一类物质决定？
蛋白质
蛋白质
种类
数量
细胞膜的功能主要由 决定，功能越复杂的细胞膜， 的 和 越多。
　实战训练　
1.科学家将哺乳动物成熟的红细胞放入蒸馏水中，造成红细胞破裂，出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”，其主要成分是（　　）
无机盐、蛋白质
B. 蛋白质、糖类
C. 脂肪、蛋白质
D. 脂质、蛋白质
2.（不定项）下列有关细胞膜的叙述，错误的是(　 　)
A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂
B．使细胞内的物质不能流失到细胞外，细胞外物质也不能进入
C．相邻细胞的信息交流都是依赖细胞膜上的受体完成
D．细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动
　实战训练　
ABC
细胞膜的这些成分是如何构成细胞膜的呢？
1
2
3
4
自主学习书P43页（4分钟），并思考以下问题：
20世纪60年代以后，人们提出什么质疑？
1970年科学家做了什么实验？他们得到了什么结论？
1972年辛格和尼科尔森提出什么观点？
20世纪学者的推测是什么？1959年罗伯特森发现了什么？
三、对细胞膜结构的探索
（阅读教材时，重要内容画下记号）
细胞膜结构的探索历程
细胞膜结构的电镜照片
1.1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出所有的细胞膜都是由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的假说。（ ）
2.罗伯特森把细胞膜描述为静态的统一结构，该静态模型能解释下列现象：细胞的生长、分裂、变形虫的变形运动等。 （ ）
3.证明细胞膜具有流动性的是人-鼠细胞融合实验，该实验采用了同位素标记法。（ ）
4.1972年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型，为多数人所接受。（ ）
融合细胞
细胞
融合
37℃
40min
正在融合的细胞
红色荧光染料标记膜蛋白
绿色荧光染料标记膜蛋白
人细胞
小鼠细胞
√
×
×
×
流动镶嵌模型
课前3分钟
回顾上节课的内容
1、参与组成细胞膜的成分有哪些？
脂质、蛋白质和少量糖类
2、细胞膜都含有磷脂和胆固醇（ ）
×
3、细胞膜的功能主要由 的 决定的
蛋白质
种类和数量
4、人-鼠细胞融合实验运用的方法是：
说明了细胞膜具有
荧光标记法
流动性
四、流动镶嵌模型的基本内容
1.细胞膜的基本支架是？
2.蛋白质在磷脂双分子层中如何分布？
3.细胞膜上的蛋白质分子有什么功能？
4.细胞膜具有流动性的原因？
5.什么是糖蛋白？什么是糖脂？分布在哪里？
6.什么是糖被？其功能是？
阅读书44-45页及图3-5（4分钟），并思考以下问题：
（阅读教材时，重要内容画下记号）
磷脂双分子层
有镶在表面、嵌入、贯穿于磷脂双分子层
糖蛋白、糖脂
磷脂双分子层
蛋白质
糖蛋白
膜表面的糖被有什么功能呢？
糖被在细胞生命活动中重要功能，
如参与细胞识别、信息传递等。
1.基本支架：
2.蛋白质分子的分布：
3.糖被：
四、流动镶嵌模型的基本内容
糖脂
（位于细胞膜的外表面）
中的糖类
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性
原因：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。
思考1：细胞膜具有流动性的原因是什么？
1.水分子极小，可以通过磷脂分子运动而产生的间隙；
思考2：既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
2.膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白进行跨膜运输。
认一认：先判断膜内外，再说说不同的序号代表什么？
A
B
②
①
③
④
⑤
⑥
课堂检测
1.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。（ ）
2.向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。（ ）
3.膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。（ ）
4.细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
×
×
√
B
应用拓展
紫杉醇可以有效地抑制癌细胞的快速分裂，对卵巢癌有较好的疗效。但研究人员发现紫杉醇不溶于水，只能在紫杉醇注射液中加入无水乙醇等物质帮助其溶解，但这也导致了严重过敏反应。后来科学家运用磷脂分子构成的脂质体（如图）来运输紫杉醇，有效缓解了上述难题。请大家思考：
1、紫杉醇位于脂质体的A处还是B处呢？
2、脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
可与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
应用拓展
作业：完成《系统集成》
35页典例1、典例2
36页—37页素养·迁移、典例3、典例4
38页—39页典例5、变式训练、随堂巩固·素养达标
作业：完成《课时作业》
175--177页2、5 、7、8、11、13

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