学科：生物
教学内容：细胞膜的结构和功能
【学习目标】
1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。
2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。
3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。
4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。
【学习障碍】
1．理解障碍
如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。
2．解题障碍
用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。
【学习策略】
1．理解障碍的突破
(1)用“模型法”理解细胞膜的结构。
生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。
在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形
磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。
从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。
[例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题：
(1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。
(2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。
解析：用“联想对照法”来解。
答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子
点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。
(2)用“借比法”理解膜的结构特点。
“借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。
根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。
(3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。
结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。
细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等功能有关。因此，细胞膜的结构使其具有保护、物质交换、识别、分泌、排泄、免疫等功能；而细胞膜的以上这些生理功能的实现必定有一定的结构来完成，这就是细胞膜磷脂双分子层。
细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特性是具有选择透过性，这是两个不同而又有联系的概念。膜的流动性的存在，就既可使膜中各种成分按需要调整其组合分布而利于控制物质进出细胞，又能使细胞经受一定程度的变形不至破裂而具有了保护细胞内
部的作用，从而保证了活细胞完成各种生理功能，是细胞膜具有选择透过性这一功能特性的基础；而活细胞的细胞膜具有选择透过性，是细胞生命活动的体现。这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。这样可保证细胞按生命活动需要吸收和排出物质；而物质选择性的透过细胞膜等各项生理功能的实施，又需要细胞膜的流动性这一结构特点来保障，这就是结构特点和功能特性的统一。
(4)用“系统化法”理解细胞膜的结构与功能的关系。
所谓“系统化法”就是把各种相关知识纳入一定顺序或沿一条或几条主线纳入一定体系的思维方法。系统化不单纯是知识的分门别类，而且是把知识按逻辑关系加以系统整理，使其构成一个比较完整的体系。在生物学学习中，经常采用编写提纲、绘制图表、框图等形式，把学过的知识加以系统整理，便于知识的掌握。该方法尤其是在后期复习中被经常使用，是形成知识网络的重要方法之一。
将细胞膜的结构与功能的关系概括如下图所示。
2．解题障碍的突破
(1)用“类比分析法”分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。
“类比分析法”就是指先对问题对象加以归类，再针对性进行知识归类并进行分析的思维方法。本方法特别适于一题多方面考查或多层次考查的题型，尤其当前高考的简答题多是这种题型，在解题时要求我们必须先对知识背景或所提问题迅速归类，再找到对应知识点然后综合其他方法分析作答。
[例2]有两位科学家做了以下实验(下图)：
①用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质；②用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质；③把人和鼠的细胞融合，融合后的细胞，一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。此细胞在37℃下培养40min后，两种颜色均匀分布在融合后细胞的表面。请分析：
(1)两种颜色均匀分布是由于________________的结果。
(2)这一实验结果，能证明细胞膜具有_________________性。
解析：用“类比分析法”解。遇到这类问题要认真审题和思考，要弄明白都涉及到哪些知识点，即首先进行知识类化：有关细胞融合、内吞与外排主要体现了细胞膜的流动性，这是细胞膜的结构特点；主动运输主要体现了细胞膜的选择透过性，这是细胞膜的功能特性。
二者不可混淆。此题涉及的是细胞膜的结构特点。细胞膜中以磷脂双分子层为基本支架，内外覆盖或镶嵌或贯穿着蛋白质分子，而磷脂和蛋白质分子都可以流动，所以膜的结构特点是具有一定的流动性。但分析时应注意明确以下问题：①这是人细胞和鼠细胞的融合实验，由两个细胞融合成一个细胞。②在融合前，先分别用不同的荧光染料将人和鼠细胞膜的蛋白质进行标记。③观察融合后的细胞：开始细胞膜上的红色和绿色各占一半，37℃下培养40 min 后，两种颜色就均匀分布在融合后的细胞膜表面了。从颜色的移动可推知一定是蛋白质分子的移动。
答案：(1)细胞膜上的蛋白质分子移动(2)一定的流动
点评：从本题科学家所采用的实验方法，我们还可以领悟到科学实验思想。①实验原理：细胞膜的组成成分(蛋白质分子和磷脂分子)→细胞膜中分子的流动→细胞膜的流动性。②实验方法设计：用红、绿色荧光染料标记细胞膜上的蛋白质→细胞融合→观察实验结果→进行实验分析→得出结论。
发散：若变换题干：“把融合后的细胞，放置在0℃的温度下培养40 min后，则融合细胞表面两种颜色的分布情况可能如何？说明了什么问题？”解析：由于温度太低，细胞膜中的蛋白质分子和磷脂分子的流动减弱，所以融合细胞很可能仍然一半发红色荧光，另一半发绿色荧色。这可以说明，细胞膜中的蛋白质分子和磷脂分子的流动性受温度的影响，在低温下显著减弱。
[例2]一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的
A．一定的流动性
B．选择透过性
C．专一性
D．运输物质的功能
解析：用“类比分析法”解。首先对问题进行类比，细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的，而且这些分子大都不是静止的，而是可以流动的，且物质运动与温度相关：当温度升高时，物质运动活性增强，使细胞膜的相对面积增大，从而使厚度减小。B、C选项都是相对于载体蛋白分子而言的，不能反映细胞膜的结构特点；D项是细胞膜的功能，也不能反映细胞膜的结构变化，故答案选A。
答案：A
【同步达纲练习】
1．变形虫的表面任何部分都能伸出伪足；人体内的一些白细胞可以吞噬病菌。上述生理过程的完成都依赖于细胞膜的
A．选择透过性
B．流动性
C．保护性
D．主动运输
2．物质穿膜运输时，既不需要载体，也不需要消耗能量的运输方式是
A．自由扩散
B．主动运输
C．分泌作用
D．吞噬作用
3．对细胞膜的选择性起主要作用的物质是
A．水
B．磷脂
C．蛋白质
D．糖类
4．物质进入细胞都要穿过细胞膜，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况，消耗代谢能量的方式通常需要细胞呼吸提供能量。请据下图回答下列问题：
(1)图A、B、C中能表示出自由扩散的是_________；能表示出主动运输的是_________。
(2)哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么?
(3) CO2、乙醇、氨基酸进入细胞的方式分别是_________、_________、_________。
参考答案
【同步达纲练习】
1．解析：用“类比分析法”来解。变形虫是单细胞的原生动物，它的形态改变很明显与细胞膜有关。同理白细胞的吞噬病菌也是与细胞膜的改变有关，白细胞通过变形运动吞噬病菌都必须靠细胞膜的流动而形成伪足，进而伪足相接形成食物泡，而不是直接穿过细胞膜。所谓膜的选择透过性是指被选择吸收的离子、小分子可以通过细胞膜，而未被选择吸收的离子、小分子和大分子是不能通过细胞膜的。所以流动性与选择透过性是不同的，前者是指膜的结构特点，后者是指膜的特性。因此不属于细胞膜的选择透过性的范畴，故不选A、C、D。
答案：B
2．解析：“用直接判断法”来解
答案：A
3．解析：用“直接判断法”来解。
答案：C
4．解析：用“图文转换法”和“类比分析法”来解。本题主要考查物质出入细胞的方式，突破口是识图分析能力。A图所示物质进入细胞速率完全取决于内外溶液浓度差，B图
所示当浓度差达到一定范围后，运输速率不再增加，应联想到这是受膜上载体数量限定的缘故，但没有表示可以逆浓度梯度运输这一主动运输的显著特点，所以，既不能表示自由扩散，又不能表示主动运输。C图显示一段时间后，细胞内溶液浓度可以超过细胞外溶液的浓度，提示该物质可逆浓度进行运输，故应为主动运输。气体分子、脂溶性溶剂分子为自由扩散进出细胞。
答案：(1)A C (2)C(主动运输)。因为主动运输需消耗能量。(3)自由扩散自由扩散主动运输
课时作业(十) [学业水平层次(A)] 1．科学家将哺乳动物的成熟红细胞放进蒸馏水中，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() A．无机盐、蛋白质B．蛋白质、糖类 C．脂肪、蛋白质D．磷脂、蛋白质 【解析】哺乳动物的成熟红细胞无核，无各种细胞器。吸水涨破后，去除溶出细胞外的物质，剩下的结构为细胞膜。细胞膜的主要成分为蛋白质和磷脂。 【答案】 D 2．实验证明：细胞膜上磷脂基团的极性头部都浸入水中，推测头部在膜上的位置() A．全部在膜的外侧B．全部在膜的内侧 C．既在膜的外侧，又在膜内侧D．不确定 【解析】细胞膜具有磷脂双分子层，外层头部在膜外侧，内层头部在膜内侧。 【答案】 C 3．(2015·洛川高一测试)细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的() A．磷脂含量B．蛋白质的种类和数量 C．糖的种类D．水含量 【解析】蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 【答案】 B 4．若将细胞膜的磷脂分子提取后放入盛水的容器中，磷脂分子的稳定分布方式为图中()
【解析】磷脂分子头部亲水，尾部疏水。 【答案】 B 5．(2015·鹤岗高一检测)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有() A．磷脂和蛋白质B．胆固醇和蛋白质 C．胆固醇和多糖D．多糖和蛋白质 【解析】细胞膜的糖蛋白具有分子识别功能。 【答案】 D 6．下图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答。 (1)图中[B]________的组成单位是________。构成细胞膜基本支架的结构是[]________。 (2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[]________。 (3)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有________的特点。 (4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？_______________________________________________(填字母)。 (5)该种细胞膜的结构模型被称为_________________________________。 【解析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，使得细胞膜具有屏障作用。蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，是细胞膜功能的主要执行者，有的作为载体负责物质运输；有的和糖链构成糖蛋白，负责细胞识别，只能位于细胞膜外侧；有的和信号分子结合进行信号传导。 【答案】(1)蛋白质氨基酸[D]磷脂双分子层 (2)[E]糖蛋白(3)流动性(4)B、E (5)流动镶嵌模型 [能力提升层次(B)]
一、晶闸管的基本结构 晶闸管（SemiconductorControlled Rectifier 简称SCR ）是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极，即阳极（A ）、阴极（K ）和门极（G ）。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图1 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散P 型杂质（铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质（磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极，在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。
图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系，如图3所示。
图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时，1J 和3J 正偏，2J 反偏，外加电压几乎全部降落在2J 结上，2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大，只要BO AK V V <，通过阳极电流A I 都很小，因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后，阳极电流突然增大，特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ，器件压降为1V 左右，特性曲线CD 段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态，从通态转换到断态，通常是不用门极信号而是由外部电路控制，即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下，器件才能被关断。 当晶闸管处于断态（BO AK V V <）时，如果使得门极相对于阴极为正，给门极通以电流G I ，那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数，G I 越大，BO V 越小。如图3所示，晶闸管一旦导通后，即使去除门极信号，器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负，只要RO AK V V <，A I 很小，且与G I 基本无关。但反向电压很大时（RO AK V V ≈），通过晶闸管的反向漏电流急剧增大，表现出晶闸管击穿，因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。 三、晶闸管的静态特性 晶闸管共有3个PN 结，特性曲线可划分为（0~1）阻断区、（1~2）转折区、（2~3）负阻区及（3~4）导通区。如图5所示。
2.1.1 细胞膜的结构和功能 二、教学目标 (1)细胞膜的分子结构(D:应用)。 (2)细胞膜的主要功能(D:应用)。 三、重点、难点 (1)重点:①细胞膜的分子结构；②细胞膜的主要功能。 (2)难点:细胞膜内外物质交换的主动运输方式。 四、教学程序 在初中阶段的学习中，我们学习了植物和动物的细胞结构。请同学们回顾一下，植物细胞和动物细胞各有哪些结构?(对这一问题，学生基本上可以回答正确。)现在我们又要学习细胞的结构和功能，高中阶段学习的细胞结构和功能是学习细胞的亚显微结构，亚显微结构是指在电子显微镜下观察到的微小结构，观察到的结构直径在0.2mm以下。这样我们可以看到细胞膜的结构组成，可以看到细胞质和细胞核中还有许多具有一定结构特征的物体，它们都有自己的生理功能。(展示动、植物细胞的亚显微结构示意图像，简单介绍图像中结构。) 从动、植物细胞的亚显微结构可以观察到，动、植物细胞结构不尽相同，它们有哪些不同?(引导学生观察动、植物细胞亚星微结构图，回答问题。) 在植物细胞最外层有一层细胞壁：它的化学成份主要是纤维素和果胶，对于物质的通透属于全透性的；它的主要功能是具有支持和保护的作用。 动、植物细胞外都有一层细胞膜：细胞借以细胞膜和外界环境分开，使细胞内部环境保持相对稳定。细胞膜有什么样的分子结构，它有什么生理功能呢?这是本次课学习的主要内容。 一、细胞膜的分子结构
经科学家研究分析，细胞膜是由蛋白质和磷脂分子组成。磷脂分子具有一个环状的头部和两条长链组成的尾部。(展示一个磷脂分子的结构简图，说明亲水的环状端和疏水的长链端。) 由于一个磷脂分子具有亲水端和疏水端，这样使磷脂分子在水溶液中能形成磷脂双分子层。磷脂双分子层的外侧(上、下或左右)为环状的亲水端，中间为两长链的疏水端。 磷脂双分子层组成细胞膜的中层，形成细胞膜的基本骨架，磷脂双分子层的两侧布满蛋白质分子，有的蛋白质游离表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层之中，有的蛋白质贯穿磷脂分子的双分子层。(展示细胞膜的分子结构示意图像。) 科学家曾经做过一个人体细胞的融合实验：他将人体的某种细胞进行离体培养，再将红色萤光染料和绿色萤光染料分别对两个细胞染色，一个细胞染上红色，另一个细胞染上绿色。再用灭活的病毒(仙台病毒)来影响这两个细胞，使这两个细胞发生融合。在显微镜下观察其融合的过程，发现融合初期，细胞一边为红色，另一边为绿色，40min后观察发现红、绿细胞膜相互渗透，形成红、绿相间斑马状；再过40min后观察，发现细胞膜上红、绿较均匀分布。 这个实验充分说明细胞膜是可以流动的，组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都在不断的变化，这是细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。 细胞膜的这一结构特点，对完成细胞膜的生理功能有重要作用。 在细胞膜的外表面还有一些多糖分子和细胞膜上蛋白质结合的糖蛋白，称为糖被。 请同学们思考细胞膜有什么生理功能(估计学生会回答具有保护的作用，这时应用过去学习过的知识，例如草履虫皮膜有什么作用，启发学生回答细胞膜具有控制物质交换的作用等。) 二、细胞膜的生理功能 细胞膜是具有许多重要功能的结构，这些功能可以归纳成两个大方面:一具有保护的功能，包括保护、支持、识别、免疫；二是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体与外界交换物质和能量，以及生物体内的物质和能量转换。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象，所以，细胞膜的这一功能是
细胞膜的结构和功能 【学习目标】 1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。 2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。 3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。 4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。 【学习障碍】 1．理解障碍 如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。 2．解题障碍 用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。 【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“模型法”理解细胞膜的结构。 生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。 在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。 从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。 [例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题： (1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。 解析：用“联想对照法”来解。 答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子 点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。 (2)用“借比法”理解膜的结构特点。 “借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。 根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 (3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。 细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等
细胞膜的结构及功能 一、教材分析 高中生物必修1第二章第一节中“细胞膜的结构和功能”的内容是细胞知识的重要组成部分，本节内容要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，认识细胞膜的化学组成，理解细胞膜结构和功能相适应的关系，为进一步学习物质的跨膜运输打基础。是在对前面“细胞的元素和化合物”学习的基础上进行的学习，同时也为后面学习细胞的结构和功能、新陈代谢、物质出入细胞、物质代谢、生物膜系统等内容作铺垫。所以本节内容起到承上启下的桥梁作用。 二、教学目标 1、知识目标： （1）说出细胞膜的化学成分和结构； （2）说出细胞膜有哪些重要功能； （3）说出细胞膜的“结构特性”和“功能特性”。 2、能力目标： 认识细胞膜的结构示意图，清楚细胞膜结构的功能特点。 三、教学重点 1、细胞膜的成分与结构特点：磷脂双分子层、蛋白质、糖类； 2、细胞膜的功能：物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫。 四、教学难点 1、细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的； 2、细胞膜怎样进行自由扩散和主动运输。 五、教学方法 讲解式教学法，融合直观教学法和讨论法等多种教学方法配合进行教学。 六、教学内容 1、导入 上节课我们学习了细胞的元素和化学组成，我们说了细胞是由哪几种元素组成的？首先是大量元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；然后是微量元素，有Fe、Cu、Zn、B、Mn 、Mo等，其中讲到C是细胞最基本的元素；接下来讲的是生物界和非生物界的统一性和差异性，他们的统一性是说生物界中的元素在非生物界里都有，而非生物界中的元素在生物界里也都有，差异性是说生物界和非生物界中的元素含量有很大的差异；最后我们将了组成细胞的化合物：有无机化合物和有机化合物，无机化合物有水、无机盐，有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸。那么，今天我们就来讲由化合物组成的细胞的结构和由结构决定的功能。说到细胞的结构，首先来看细胞的结构是什么，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成，其中一些还有细胞壁，比如，植物细胞。所以我们先讲细胞膜的结构和功能。下面同学们用两分钟的时间看一下课本上“细胞的结构和功能”这节的内容，然后解决以下三个问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？ 板书课题：细胞膜的结构和功能 好的，时间差不多了，现在我们来看一下刚才说的问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？今天我们就是围绕这三个问题来讲细胞膜的结构和工能。下面我们开始学习。首先，我们一起来看一下细胞膜的成分。
细胞膜的结构和功能教案(教学设计)
细胞膜的结构和功能 教材分析：本节课是高中生物新课改生物学必修1分子与细胞第三章第一节的教学内容,本节课的教学内容是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习动物和植物的代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。本节体现了结构决定功能的生物学观点，因此本节课在教学中起着至关重要的作用。本节包括三大部分内容：细胞膜的功能、科学家对细胞膜结构的探究历程和细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。本节着重用生活事例，将课本知识与生活实际联系起来，建立科学与生活之间的关系。 学情分析：基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础，学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法，为本节知识的学习奠定了基础。学生虽然具备了一定的观察和分析能力，思维的连续性和逻辑性也已初步建立，但还不是很严密，对探索事物的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考，故此节课积极引导学生观察分析实验现象，大胆提出实验假设，让学生宛如亲历科学家探索科学历程，切身感受科学魅力。 教学目标： 【知识目标】 1．阐述细胞膜的成分和功能。 2．描述生物膜的结构。 3．举例说明生物膜具有流动性特点。 【能力目标】 1．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。 2．通过生物膜模型建立过程的一系列实验，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力 【情感态度与价值观】 1．通过各实验的资料分析，使学生体验科学工作的方法和过程，增强学生探索新知识的欲望和创新意识。 2．探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构和功能相适应的关系。 教学重难点:
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)环境中一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。 3．进行细胞间的信息交流 1．探索过程
多 1925年两位 荷兰科学家戈 特和格伦德尔 提取人红细胞中的脂质铺展成单 分子层，其面积为红细胞表面积 的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然 排列为连续的两层 1935年英国 学者丹尼利和 戴维森 研究了细胞膜的张力 推测细胞膜除含脂质分子 外，可能还附有蛋白质 (1)脂质(约占细胞膜 总质量的50%)? ? ?磷脂(主要) 胆固醇(动物细胞膜) (2)蛋白质(约占40%)：与细胞膜的功能密度相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 (3)糖类(2%～10%)：与蛋白质分子或脂质结合。 三、对细胞膜结构的探索 1．提出暗—亮—暗的三层结构 (1)科学家：罗伯特森。 (2)模型假说： ①所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。 ②把细胞膜描述为静态的统一结构。 2．对静态结构提出质疑：20世纪60年代以后，科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑。 3．1970年荧光标记细胞膜实验 4．科学方法——提出假说
科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。 四、流动镶嵌模型的基本内容 1．发现者： 辛格和尼科尔森。 2．流动镶嵌模型的基本内容 (1)化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子。 (2)两种物质组成细胞膜的方式如图： ①图中a ? ? ?名称：磷脂双分子层 作用：膜的基本支架 特点：具有流动性 ②图中b ?? ? ? ?名称：蛋白质分子 三种位置 ? ? ?a.镶在磷脂双分子层表面 b.部分或全部嵌入磷脂双分子层中 c.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：糖被 位置：细胞膜的外表面 作用：保护、润滑和细胞识别等 3．细胞膜的结构特点：流动性。 4．细胞膜的功能特性：选择透过性。 1.细胞膜的功能图解
第3章细胞的基本结构单元测试题 一、选择题（每小题２分，共５０分。在每小题所给的四个选项中只有一个正确答案） 1．把人或哺乳动物的成熟红细胞做为获取细胞膜的实验材料的依据是（）A．人或哺乳动物的成熟红细胞容易获取 B．人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何物质 C．人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何细胞器 D．人或哺乳动物的成熟红细胞中只有核糖体，没有其他有膜细胞器 2．下列有关细胞膜功能的叙述错误的是（）A．将细胞与外界环境隔开，保证细胞内部环境的相对稳定 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间的信息交流 D．合成细胞膜的成分 3．在不损害高等植物细胞内部结构的情况下下列哪种物质适用于去除其细胞壁（）A．蛋白酶B．盐酸C．纤维素酶D．淀粉酶 4．细胞核中行使主要功能的重要结构是（）A．核膜B．核仁C．染色质D．核孔 5．下列哪种物质的形成与内质网及上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关（）A．血红蛋白B．呼吸氧化酶 C．胃蛋白酶原D．性激素 6．下列物质中在核糖体内合成的是（） ①性激素②K的载体③淀粉④淀粉酶⑤纤维素 A．②③B．②④C．②⑤D．①② 7．下列细胞中，同时含有叶绿体和中心体的是（）A．心肌细胞B．团藻细胞C．青菜叶肉细胞D．洋葱根细胞 8．在动植物细胞中都有，但生理功能不同的细胞器是（）A．线粒体B．核糖体C．高尔基体D．内质网 9．下列有关细胞结构与功能的叙述正确的是（）A．唾液腺细胞与汗腺细胞相比，核糖体数量较多 B．唾液腺细胞与心肌细胞相比，线粒体数量较多 C．生命活动旺盛的细胞与衰老的细胞相比，内质网不发达 D．叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液腺细胞多 10．内质网膜与核膜、细胞膜相连,有利于与外界环境进行发生联系。这种结构特点表明内质网的重要功能之一是（） A．扩展细胞内膜，有利于酶的附着B．提供细胞内物质运输的通道 C．提供核糖体附着的支架D．参与细胞内某些代谢反应 11．下列说法不正确的是（）A．健那绿是一种活体染色剂B．健那绿具有专一性 C．健那绿可以把线粒体染成蓝绿色D．健那绿无法通过生物膜 12．下列关于生物膜转化的叙述中正确的是（）A．在细胞内的具膜结构中，膜的转化是不可逆的 B．小泡成为具膜结构的一部分要靠膜融合 C．一种结构的膜成为另一种结构膜的一部分与膜的流动性无关 D．生物膜的选择透过性是膜之间转化的前提条件 13．经研究发现,动物的唾液腺细胞中高尔基体较多,其主要原因是（）A．高尔基体可加工和转运蛋白质B．腺细胞合成大量的蛋白质 C．腺细胞生命活动需要大量的能量D．高尔基体与细胞膜的主动运输有关 14．某种毒素因妨碍细胞呼吸而影响生物体的生活,这种毒素可能作用于细胞的（） A．核糖体B．细胞核C．线粒体D．细胞膜 15．人的红细胞与精子的寿命都比较短, 这一事实体现了（）A．细胞核与细胞质相互依存B．环境因素对细胞的影响 C．特定的遗传物质起决定作用D．细胞的功能对其寿命起决定性作用 16．下列细胞器中，都具有色素的一组是 A．叶绿体、内质网B．线粒体、中心体 C．中心体、溶酶体D．液泡、叶绿体 17．染色质与染色体的关系与下列那个选项相似（）A．葡萄糖与果糖C．二氧化碳与干冰 C．声波与光波D．细胞板与赤道板 18．高等植物细胞与动物细胞在结构上的区别是高等植物细胞具有 ①液泡②中心体③叶绿体④细胞膜 A．①②④B．①②③C．②③④D．①③ 19．细胞核的主要功能是（）A．进行能量转换B．合成蛋白质 C．储存和复制遗传物质D．储存能量物质 20．有研究者将下列4种等量的细胞分别磨碎，然后放到4支离心试管内高速旋转离心，结果磨碎的液体分为4层，其中第三层存在的结构是有氧呼吸的主要场所。在下列各种材料中，第三层最厚的是A．衰老的皮肤细胞B．口腔上皮细胞 C．心肌细胞D．脂肪细胞 21．细胞能够正常地完成各项生命活动的前提是（）A．细胞核内有遗传物质B．细胞保持完整的结构 C．细胞膜的流动性D．线粒体提供能量 22．在1958年,有人对蝾螈的染色体进行分析,发现用DNA酶才能破坏染色体的长度,即破坏染色体的完整性,使它成为碎片,若改用蛋白酶则不能破坏染色体的长度。以上事实可以说明（） A．染色体的基本结构由蛋白质构成 B．染色体的基本结构由DNA构成 C．染色体由DNA和蛋白质构成 D．染色体中的DNA和蛋白质镶嵌排 23．将一黑色公绵羊的体细胞核移入到一白色母绵羊去除细胞核的卵细胞中，再将此细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是“克隆绵羊”。那么此“克隆绵羊”为（） A．黑色公绵羊B．黑色母绵羊 C．白色公绵羊D．白色母绵羊 24．观察叶绿体或线粒体都需要制作临时装片，在制作临时装片时，必须先让盖玻片一侧先接触水滴，然后轻轻盖上，这样操作的主要目的是（） A．防止实验材料移动B．防止水溢出 C．避免出现气泡D．增加装片透明度 25．下面关于生物体结构的叙述错误的是（）A．生物体都有细胞结构 B．除病毒以外，生物体都是由细胞构成的 C．细胞是大多数生物体结构和功能的基本单位 D．细菌具有细胞结构 26.甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用含有这两种物质的混合染色剂对真核细胞 进行染色，显微观察可以发现 A．红色主要位于细胞核中B．绿色主要位于细胞核中 C．只有细胞核被染成红色D．只有细胞质被染成绿色 27.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，因此，可将其应用于鉴别细胞的死活。将细胞浸泡 于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞不会着色。但将PI注射到细胞中，则细
、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1 、生物体结构和功能的基本单位是，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是。判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（） 2 、细胞的原核细胞：没有，如、细菌、蓝藻、放线菌 类型真核细胞：有，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫） 判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞（） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（） 3 、细胞膜的成分：含有、和，其中，和是主要成分 4、细胞膜的分子结构：层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部 是的，因此在表面；尾部是的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5 、细胞膜的膜外结构：糖被（由组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和作用；糖被还与有关。（请课后试绘：细胞膜结构模式图） 结构特点是：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动 的 6 、细胞膜生理特性是：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖 除进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、 小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7 、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是和，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是。判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（） 8 、细菌细胞的基本结构有：、、、 细菌细胞的特殊结构有：、、 （二）难点突破 1 、物质基础：构成生物体的和
一、晶闸管的基本结构 晶闸管(Semi ｃo ｎdu ｃｔo ｒC ｏnt ｒoll ｅｄ Ｒe ｃｔifier 简称SCR)是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极,即阳极（A ）、阴极(Ｋ）和门极（G)。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图１ 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散Ｐ型杂质(铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质(磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极,在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。 图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定
的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系,如图3所示。 图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时，1J 和3J 正偏,2J 反偏,外加电压几乎全部降落在2J 结上,2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大，只要BO AK V V <，通过阳极电流A I 都很小，因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后,阳极电流突然增大,特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ，器件压降为１Ｖ左右，特性曲线ＣＤ段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态，从通态转换到断态，通常是不用门极信号而是由外部电路控制，即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下，器件才能被关断。 当晶闸管处于断态（BO AK V V <）时,如果使得门极相对于阴极为正,给门极通以电流G I ，那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数,G I 越大，BO V 越小。如图3所示，晶闸管一旦导通后，即使去除门极信号,器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负，只要RO AK V V <， A I 很小,且与G I 基本无关。但反向电压很大时(RO AK V V ≈），通过晶闸管的反向漏电流急剧增大,表现出晶闸管击穿，因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。
（生物科技行业）高中生物必修一细胞膜的结构和功 能
第一节细胞的结构和功能 一细胞膜的结构和功能教学目的 1．细胞膜的分子结构（D：应用）。 2．细胞膜的主要功能（D：应用）。 重点和难点 1．教学重点 （1）细胞膜的分子结构。 （2）细胞膜的主要功能。 2．教学难点 细胞膜内外物质交换的主动运输方式。 教学过程 【板书】 细胞膜的分子结构 细胞膜的自由扩散 结构和功能细胞膜的主要功能 主动运输 【注解】细胞膜 原生质细胞质 真核细胞细胞核→真核生物 细胞绝大多数）细胞壁细胞生物 原核细胞（支原体、细菌、蓝藻、放线菌）→原核生物一细胞膜的结构和功能
（一）成分：磷脂分子、蛋白质分子和少量糖类（位于膜外侧） （参阅小资料中的表格，注意蛋白质和磷脂含量的大小关系） 【例析】 ．科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂类物质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明，组成细胞膜的物质中有脂类和蛋白质。（二）结构：（观察图2-4，注意糖链的分布）（D） 1．磷脂双分子层是膜的基本骨架。 2．蛋白质分子镶在膜的表面，有的嵌插在磷脂双分子层中。 3．膜外表面的有些蛋白质与多糖结合形成糖蛋白——糖被。 【例析】 ．在研究细胞膜的化学组成时，为了获取纯净的细胞膜，最理想的材料是 A．神经细胞B．肌肉细胞C．成熟红细胞D．洋葱根尖细胞 （三）结构特点：具有一定的流动性（两种成分都可流动） （四）功能特性：选择透过性（选择透过性膜可以让水分子自由通过、细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而期他的离子、小分子和大分子则不能通过。注意与半透膜比较）（五）功能（D） 1．保护：与外环境隔开，维持细胞内部环境的稳定。 2．控制细胞内外物质的交换 （1）自由扩散：物质由高浓度→低浓度。如O2、CO2、甘油、乙醇、苯；HO2，脂溶性维生素（物质）。 影响速率的因素：浓度差或分压差。 （2）主动运输：物质由低浓度→高浓度，需载体、能量。
一、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1、生物体结构和功能的基本单位是 ，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是 。 判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（ ） 细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（ ） 细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（ ） 2、细胞的 原核细胞：没有 ，如 、细菌、蓝藻、放线菌 类型 真核细胞：有 ，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫） 判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞 （ ） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（ ） 3、细胞膜的成分：含有 、 和 ，其中， 和 是主要成分 4、细胞膜的分子结构： 层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部是 的，因此在表面；尾部是 的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5、细胞膜的膜外结构：糖被（由 组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和 作用；糖被还与 有关。 （请课后试绘：细胞膜结构模式图） 结构特点是 ：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动的 6、细胞膜 生理特性是 ：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点 子（主动运输）、小分子（O 2、CO 2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖除 进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是 和 ，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是 。 判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（ ） 8、细菌细胞的基本结构有： 、 、 、 细菌细胞的特殊结构有： 、 、 （二）难点突破 1、 物质基础：构成生物体的 和 生命活动 结构基础：其基本单位是 的基础 （生理）基础：新陈代谢 调节基础：复杂的自控功能
第三章细胞的基本结构 第一节细胞膜——系统的边界 一、教学目标： 1．简述细胞膜的成分和功能。 2．进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。 3．认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。 二、教学重点： 1．细胞膜的成分和功能。 2．细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 三、教学难点： 1．用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。 2．细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 四、课时安排 1 五、教学过程： 可让学生回顾已有的对细胞的认识（注意引导。细胞的结构和细胞的成分等。）引出第三章课题。 然后问学生是否有拆卸机械东西、并装回去的经历，学生会七嘴八舌的说有或没有等。当人们对细胞有一定认识后，有人也尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？细胞的结构比机械的东西可要复杂得多，所以到目前为止还没有人尝试成功。结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。 每一个系统都有一定的边界，那么细胞是否也有边界呢？引入课题第1节细胞膜——系统的边界。 利用书中的问题探讨，给学生两分钟时间讨论，后提问学生，引导回答。 1.提示：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。 2.提示：在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。 〖板书〗 一、细胞膜的成分 1.脂质（磷脂）：≈50﹪ 2.蛋白质：≈40﹪ 3.糖类： 2﹪～10﹪ 〖板书〗
细胞膜的基本结构和物质转运功能 第二章细胞的基本功能 细胞是人体和其他生物体的基本结构单位。体内所有的生理功能和生化反应，都是在细胞及其产物（如细胞间隙中的胶原蛋白和蛋白聚糖）的物质基础上进行的。一百多年前，光学显微镜的发明促成了细胞的发现。此后对细胞结构和功能的研究，经历了细胞水平、亚细胞水平和分子水平等具有时代特征的研究层次，从细胞这个小小的单位里揭示出众多生命现象的机制，积累了极其丰富的科学资料。可以认为，离开了对细胞及构成细胞的各种细胞器的分子组成和功能的认识，要阐明物种进化、生物遗传、个体的新陈代谢和各种生命活动以及生长、发育、衰老等生物学现象。要阐明整个人体和各系统、器官的功能活动的机制，将是不可能的。事实上，细胞生理学和分子生物学的实验技术和理论，已经迅速地向基础医学和临床医学各部门渗透。因此，学习生理学应由细胞生理开始。 细胞生理学的主要内容包括：细胞膜和组成其他细胞器的膜性结构的基本化学组成和分子结构；不同物质分子或离子的跨膜转运功能；作为细胞接受外界影响或细胞间相互影响基础的跨膜信号转换功能；以不同带电离子跨膜运动为基础的细胞生物电和有关现象；以及肌细胞如何在细胞膜电变化的触发下出现机械性 收缩活动。 第一节细胞膜的基本结构和物质转运功能 一切动物细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜或质膜（plasma membrane），它把细胞内容物细胞周围环境（主要是细胞外液）分隔开来，使细胞能相对地独立于环境而存在。很明显，细胞要维持正常的生命活动，不仅细胞的内容物不能流失，而且其化学组成必须保持相对稳定，这就需要在细胞和它所和的环境之间有起屏障作用的结构；但细胞在不断进行新陈代谢的过程中，又需要经常由外界得到氧气和营养物质。排出细胞的代谢产物，而这些物质的进入和排出，都必须经过细胞膜，这就涉及到物质的跨膜转运过程。因此，细胞膜必然是一个具有特殊结构和功能的半透性膜，它允许某些物质或离子有选择的通过，但又能严格地限制其他一些物质的进出，保持了细胞内物质成分的稳定。细胞内部也存在着类似细胞膜的膜性结构。组成各种细胞器如线粒体、内质网等的膜性部分，使它们与一般胞浆之间既存在某种屏障，也进行着某些物质转运。 膜除了有物质转运功能外，还有跨膜信息传递和能量转换功能，这些功能的机制是由膜的分子组成和结构决定的。膜成分中的脂质分子层主要起了屏障作用，而膜中的特殊蛋白质则与物质、能量和信息的跨膜转运和转换有关。 一、膜的化学组成和分子结构 从低等生物草履虫以至高等哺乳动物的各种细胞，都具有类似的细胞膜结构。在电镜下可分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚2.5nm的透明带，总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见
第1节细胞膜的结构和功能内容标准要求 核心素养对接学业质量水平 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。 水平二2.科学探究——领悟细胞膜结构 探索过程的科学方法。 水平一3.科学思维——流动镶嵌模型及 其解读。 水平一研读教材·梳理探究 细胞膜的功能 ———————————————知识梳理———————————————1.将细胞与外界环境分隔开 使细胞成为相对独立的系统，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 因为只有靶细胞的细胞膜上才有识别该信息分子的“受体”(糖蛋白)，故信息只
能传递给靶细胞 ———————————————素养提升———————————————科学探究——探究质膜对物质进出细胞具“控制”作用 下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。 (1)请依次填出①～③相关内容 ①________②________③________ (2)请解释染色排除法原理：_____________________________________________ ___________________________________________________________________。提示(1)不呈红色呈红色控制物质进出细胞 (2)“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能，所以染色剂能够进入死细胞内，使其被染色 生命观念——细胞间的信息交流 下图是细胞间的3种信息交流方式，请据图思考： (1)图A表示通过细胞分泌的化学物质，随①____________到达全身各处，与靶细胞表面的②________结合，将信息传递给靶细胞。 (2)图B表示通过相邻两细胞的________________，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示________________，请举一个例子：________________。(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成________，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中④表示________。 (4)由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能
细胞的基本结构测试题及 解析 Prepared on 22 November 2020
第3章 综合测试 一、选择题(每小题2分，共60分) 1．下列组织是由死细胞构成的是 () A．筛管B．导管 C．根尖生长点D．叶片的表皮 答案：B 解析：生长点细胞具有分裂能力，是生活细胞；表皮细胞虽然向外一面细胞壁上有透明的、不易透水的角质层，但仍是生活细胞；筛管是由管状细胞上下连接而成，成熟后细胞核消失，细胞质仍存在，相邻细胞通过横壁上的筛孔彼此相通，所以构成筛管的细胞是活细胞；构成导管的细胞，细胞核和细胞质都消失了，是死细胞。 2．(2010·全国卷Ⅱ)下列关于高尔基体的叙述，错误的是 () A．高尔基体膜具有流动性 B．抗体从合成到分泌不经过高尔基体 C．高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成 D．高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能 答案：B 解析：抗体是分泌蛋白，其加工需要高尔基体。 3．组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是 () A．膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B．磷脂分子排布成双分子层 C．蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中 D．蛋白质和磷脂分子具有相对侧向流动性 答案：B 解析：细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂。其中，磷脂分子以疏水端相对，构成脂质双分子层，这是膜的基本支架。 4．某种毒素侵入人体后，妨碍了细胞呼吸而影响人体的正常生理活动，这种毒素可能作用于 () A．核糖体B．细胞核 C．细胞膜D．线粒体 答案：D 解析：首先应清楚选项中各结构的功能，然后再作出判断。核糖体是合成蛋白质的场所；细胞核是遗传物质储存和复制的场所；细胞膜具有控制物质出入细胞的作用；而线粒
《细胞膜的结构和功能》教学设计 1 教材分析 1.1 地位作用 “细胞膜的结构和功能”是生物第一册第二章“生命活动的基本单位”的内容。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，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，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。 1.2 主要内容 细胞膜是细胞中必不可少的结构。本节课主要讲述细胞膜的成分和功能。教材首先介绍了细胞膜的成分以及各种成分在膜上的排列方式即细胞膜的结构。并以“积极思维”的方式引出细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。其次分析细胞膜的功能。学习完细胞膜的结构后再进一步认识结构和功能的统一性。 2 教学目标及重、难点 2.1 教学目标 知识目标：简述细胞膜的结构和功能。 能力目标：培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力；培养学生依据科学实验史料构建知识的能力。 情感目标：在学生理解生命活动物质基础和结构基础，建立起生命活动的物质性观点；树立结构和功能相适应的观点。 2.2 教学重点和难点 重点：细胞膜的结构和功能。 难点：细胞膜的功能；理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 3 课时安排 2课时 4 课前准备 真核细胞的亚显微结构挂图 5 教学过程 第一课时 （1）提出问题，创设情境，引入课题 教师活动：引导学生回顾细胞中糖类、蛋白质、核酸等化学物质的功能，提出问题：如果将细胞中的各种成分按照其在细胞中的比例混合于一容器中，该容器能否完成生命活动？ 学生活动：得出否定结论：不能。因为细胞和生物体绝对不是一些化合物的简单堆积，而是按照一定的方式有机地结合起来，并以细胞为最基本的结构形式形成统一的整体。 师生总结：除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞的种类繁多，大小、形态多样且功能也不相同，并且形成了不同的组织。 学生活动：观察细胞和组织的模式图。 引出真核细胞和原核细胞。 细胞结构的特点原核细胞：支原体（尿道炎、宫颈炎）、细菌、蓝藻、放线菌 复杂程度的不同真核细胞：绝大多数生物，酵母菌 学生活动：观察动植物细胞的亚显微结构图。 教师活动：使学生明确，亚显微结构，是指能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2μm 的细微结构。在电镜下，我们可以看到比在光镜下看到的更为清晰的结构。 通过观察、比较，总结出动植物细胞亚显微结构的不同点：