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(新教材）统编人教版高中生物必修一第三章第1节《细胞膜
的结构和功能》优质教案
一、教材分析
本课是人教版高中生物必修1第三章《细胞的基本结构》第一节内容。
“细胞膜的结构和功能”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞的基本结构知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，先介绍了细胞膜的功能，其中介绍了对细胞膜成分的探索历程。
接着介绍了对细胞膜结构的探索历程。
最后讲述了流动镶嵌模型的基本内容。
通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
二、教学目标
1.认识细胞膜的功能及其决定因素，了解细胞膜成分和结构的探索历程，从中受到感悟。
2.掌握流动镶嵌模型的基本内容。
三、核心素养
【生命观念】通过探究细胞膜的功能，阐明细胞各部分的结构与其功能相适应，强化结构与功能观；既能基于结构阐释功能，又能基于功能理解结构。
认同细胞各部分在结构和功能上的密切联系，使细胞成为一个有机的整体一基本的生命系统，强化系统观点；在以系统观理。
《细胞膜的结构和功能》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 通过对细胞膜结构的探究，加深对细胞膜结构和功能的理解；2. 学会运用所学知识，分析细胞膜的结构和功能；3. 培养实验探究能力和团队协作精神。
二、作业内容：1. 实验探究：制作细胞膜模型学生以小组为单位，根据细胞膜的流动性结构，制作细胞膜模型。
要求小组内成员分工合作，收集材料、设计模型、制作模型、展示模型。
通过制作模型，学生能够直观地理解细胞膜的结构，加深对细胞膜功能的理解。
2. 知识应用：细胞膜的功能与应用学生以小组为单位，搜集有关细胞膜功能的资料，了解细胞膜在生命活动中的重要作用。
讨论细胞膜的功能，如物质运输、信息传递、免疫调节等，并探讨细胞膜在现实生活中的应用，如生物芯片、基因工程、药物输送等。
通过知识应用，学生能够将所学知识运用到实际生活中。
3. 拓展思考：细胞膜结构和功能的关系学生思考细胞膜的结构和功能的关系，讨论为什么细胞膜的结构和功能是相适应的。
通过拓展思考，学生能够深入理解细胞膜的结构和功能。
三、作业要求：1. 学生在完成作业前，应充分阅读教材和相关资料，确保作业的准确性和完整性；2. 小组内成员应积极沟通、协作，共同完成作业；3. 作业完成后，每个小组需提交一份总结报告，总结小组的探究成果和收获。
四、作业评价：1. 评价标准：评价学生的实验操作能力、资料搜集能力、团队协作精神、知识应用能力等；2. 评价方式：教师评价与小组互评相结合，以教师评价为主。
五、作业反馈：1. 学生根据教师和小组的评价，对作业中存在的问题进行反思和总结，进一步完善自己的知识体系；2. 学生将作业中的收获和体会与同学分享，促进班级整体学习水平的提高。
通过本次作业，学生能够深入理解细胞膜的结构和功能，将所学知识运用到实际生活中，同时培养实验探究能力和团队协作精神。
教师应对学生的作业进行全面评价，以便更好地指导学生的后续学习。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 学生对细胞膜的结构和功能有更深入的理解；2. 学生能够应用所学知识解释细胞膜的结构和功能；3. 培养学生的实验设计和操作能力。
高一生物教学案年__月__日星期__《细胞膜的结构和功能》第3章第1节总第9课时一、教学目标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。
二、教学要点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。
三、教学过程（一）课堂导入鉴定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。
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？（二）自学思考细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为___________的系统，保障了细胞__________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______交流。
如：内分泌细胞分泌的激素作用与________的细胞膜表面的受体。
（2）通过________相互接触交流。
如：精子和卵细胞之间的__________。
（3）通过通道交流。
如：高等植物细胞之间的_________。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
但细胞膜非常薄，即使在高倍显微镜下依然难以看清它的真面目，人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长的过程。
对细胞膜成分的探索时间实验结论1895年欧文顿发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜细胞膜是由_____组成的- 以哺乳动物的红细胞等为实验材料进行实验，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析组成细胞膜的脂质有_________________,其中_________含量最多- - 磷脂的一端为_____的头，两个脂肪酸一端为______的尾，多个脂质分子在水中总是自发地形成双分子层1925年戈特和格伦德尔用丙酮从人的__________中提取脂质，脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子的面积恰为红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的______1935年丹尼利和戴维森研究了细胞膜除含脂质分子外，细胞膜的张力。
第1节细胞膜的结构和功能课程标准1.概述细胞都是由细胞膜(质膜)包裹,细胞膜将细胞与外界环境分隔开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。
2．简述细胞膜的成分和结构。
3．简述流动镶嵌模型的基本内容。
素养达成设疑激趣是谁,隔开了原始海洋的动荡,是谁,为我日夜守边防,是谁,为我传信报安康。
没有你,我——一个小小的细胞会是何等模样？同学们,诗中的“你”是指什么呢？这幅图代表什么呢？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂探究点一细胞膜的功能1.细胞膜作为系统的边界,有着非常重要的功能,结合下列材料分析回答问题。
材料一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。
(1)上述材料说明：细胞膜将生命物质和____________分开,保障了细胞内部环境的________。
材料二细胞膜控制物质进出细胞示意图(2)据图看出,细胞膜能__________,细胞需要的物质才能进入细胞,但是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________的。
2．如图是细胞间的三种信息交流方式,请据图分析回答下列问题：(1)图中①②③④的物质或结构的名称分别是什么？(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？(3)细胞间进行信息交流时往往需要受体,受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？[易错提醒](1)细胞是最基本的生命系统结构层次,细胞膜是细胞的系统边界,对于植物细胞来说,细胞壁不是细胞边界,细胞膜是细胞的边界。
(2)细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,对细胞有害的物质有可能进入,有些病毒、病菌也可能侵入细胞。
第1节细胞膜的结构和功能教案教学目标1、【生命观念】说出细胞膜的结构与功能。
2、【科学思维】理解细胞膜的结构与功能的适应性。
3. 【科学探究】探究细胞膜的成分及结构。
4、【社会责任】认同科学研究需要丰富的想象力；大胆质疑和勤奋实践以及对科学的热爱。
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过程教学过程一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境隔开打破鸡蛋外壳，将蛋清和蛋黄倒入培养皿中。
【师】请同学们观察：卵黄与卵白之间被什么样的结构分开？【生】用手轻触或针扎鸡蛋黄，感受细胞膜的存在。
鸡蛋是一个动物细胞，动物细胞有细胞膜，植物细胞也有细胞膜，原核细胞也有细胞膜。
【师】引导学生思考：生物的细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用？【生】观察，信息获取，认识到细胞膜是系统的边界。
讨论并推理得出：细胞膜的功能之一是将细胞与外界环境隔开。
2.控制物质进出的作用用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这说明什么?【生】这个现象正好说明了细胞膜有控制物质进出的作用。
【师】细胞膜控制物质进出是绝对的还是相对的？【生】相对的。
细胞能控制物质进出，但有些病原体可以进入细胞，使机体患病。
3.进行细胞间的信息交流【师】在日常生活中，大家都是通过哪些途径和别人交流的啊？【生】电话、微信、QQ等。
其实，细胞和细胞之间也有它们的秘密语言，它们也有交流。
【师】教师讲解细胞间的信息交流的方式和实例：第一幅图表示内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素），经过血管的运输，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
这样一个过程完成了具有一定距离的细胞间的信息传递。
第二幅图表示发出信号的细胞和接受信号的细胞相互接触，接受信号的细胞是靶细胞。
膜上的信息分子和靶细胞膜上的受体结合，会相互识别，传递信息。
比如精子和卵细胞的识别与结合。
第三章细胞的根本结构第一节细胞核的结构和功能学习目标\教学目标1.通过观察、分析细胞膜的功能，概述细胞膜作为系统边界的功能。
2.通过分析细胞膜结构模型建立的历程及其他资料，能基于事实和证据进行推理、论证，提出或否认假说〔或模型〕，感悟科学在质疑与创新中不断开展。
3.阐述细胞的流动镶嵌模型。
教学重点1.细胞膜的功能。
2.科学家对细胞膜结构的探索历程。
3.细胞膜的流动镶嵌模型的相关内容。
教学难点细胞膜的流动镶嵌模型。
教学方法讲授、演示、视频播放、小组讨论。
教学过程【新课导入：情景设置，导入新课】观看视频?人体活细胞内的旅途?，通过热点问题激发学生的学习兴趣。
【新课讲授】小组讨论，问题探究：以问题驱动应用所学知识，通过分析和综合，抽象、概括生物学特征，概述生物学现象和概念。
〔展示探究问题，死细胞和活细胞被台盼蓝染液染色后显微镜以下图片〕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。
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？提示：正常的活细胞，胞膜结构完整，能够排斥台昐蓝，使之不能够进入胞内；而丧失活性或细胞膜不完整的细胞，胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色。
通常认为细胞膜完整性丧失，即可认为细胞已经死亡。
因此，借助台盼蓝染色可以非常简便、快速地区分活细胞和死细胞。
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。
一、细胞膜的功能〔展示图片，培养学生分析问题，推理判断能力〕1.将细胞与外界坏境分隔开〔展示推测的原始海洋景观图和草履虫图片〕2.控制物质进出细胞〔展示物质进出细胞图解〕3.进行细胞间的信息交流〔图片展示物质传递，接触传递和通道传递图解〕〔1〕物质传递〔远距离调控〕内分泌细胞分泌的激素〔如胰岛素〕，通过血液到达全身各处，与靶细胞膜外表的受体结合，将信号分子传递给靶细胞。
强调：受体的本质是蛋白质。
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能知识点一细胞膜的功能1．下列哪一项不属于细胞膜的功能()A．控制物质进出细胞B．将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外C．提高细胞内化学反应的速率D．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定答案 C解析B体现细胞膜控制物质进出细胞的功能；提高细胞内化学反应的速率主要靠酶的催化作用，C错误。
2．下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述中，正确的是()A．对细胞有害的物质不能进入细胞B．细胞膜对物质进出的控制作用是相对的C．细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外D．细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞答案 B解析细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，如病毒、病菌等对细胞有害的物质也有可能侵入细胞，A错误，B正确；抗体、有的激素等细胞内合成的大分子物质，会被排放到细胞外发挥作用，C错误；尿素属于代谢废物，对机体具有毒害作用，因此必须排出细胞，D错误。
3．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。
例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能()A．保护细胞内部结构的功能B．信息交流功能C．控制物质进出功能D．保障细胞内部环境相对稳定的功能答案 C解析活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入活细胞中，而死细胞的细胞膜没有选择透过性，台盼蓝能进入死细胞中，体现了细胞膜的控制物质进出功能，C符合题意，A、B、D不符合题意。
4．如图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是()A．图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息，但不能交换物质B．精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式C．图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合，从而接受信息D．激素调节过程中，信息交流方式与图A所示相同答案 A解析图A表示内分泌细胞分泌的化学物质(如激素)随血液流到全身各处，与靶细胞表面的受体结合进行信息传递；图B表示的是细胞膜直接接触，③表示的是信号分子，如精子和卵细胞之间的识别就是细胞膜直接接触；图C表示高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息，通过胞间连丝既能交流信息，也可交换物质，A错误，B、C、D正确。
新人教版高中生物必修一第三章第1节《细胞膜的结构和功能》教学设计预习案3.1 细胞膜的结构和功能班级:_______ 姓名：________ 日期：________ 【学习目标】1、说出细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2、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】问题1：细胞膜具有哪些功能？问题2：细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，对进化有什么意义？对细胞有什么作用？问题3：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？这说明细胞膜具有什么功能？问题4：活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用，这种控制是绝对的吗？举例说明。
问题5：归纳细胞间信息交流的方式。
问题6：画出磷脂分子的结构简图，画出其在水-空气界面的分布状态。
问题7：从洋葱表皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成的单分子层面积都恰好为细胞表面积的2倍吗？哪些细胞具有这样的特点？为什么？问题8：细胞膜包含哪些成分？膜蛋白与细胞膜的功能有什么关系？问题9：流动镶嵌模型的主要内容是什么？问题10:什么是糖被？分布于哪里，有什么功能？问题11：简述细胞膜的结构特性和功能特性及影响因素。
练习案【思维导图】【巩固练习】1．细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是细胞膜。
细胞膜将细胞与外界环境分隔开的作用不包括()A．保障了细胞内部环境的相对稳定B．将生命物质与外界环境分隔开C．使细胞成为相对独立的系统D．使细胞内物质不能流失到细胞外，细胞外物质不能进入细胞内2．细胞间信息交流的方式多种多样。
下列不是细胞间信息交流方式的是() A．细胞分泌的激素通过血液运输将信息传递给靶细胞B．精子和卵细胞通过相互接触实现信息的传递C．细胞膜将细胞与外界环境分隔开D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接3．如图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答：(1)图A表示细胞分泌的化学物质，随①________到达全身各处，与靶细胞表面(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___________________________。
第1节细胞膜的结构和功能“细胞膜的结构和功能"是生物必修一第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。
生命观念:说出细胞膜的结构与功能。
科学思维：理解细胞膜的结构与功能的适应性.科学探究：通过模拟实验,探究膜的透性.社会责任：认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践以及对科学的热爱.1．细胞膜的主要功能;2．流动镶嵌模型的基本内容;3．领悟科学研究的过程与方法。
PPT展示相关图片,引出问题：细胞中有无细胞膜的存在？材料:科学家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,却不能逸出细胞。
结论：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜（质膜）。
一、细胞膜的功能1、将细胞与外界坏境分隔开人们普遍认为生命起源于原始的海洋，原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用,演化出原始的生命。
在原始海洋这盆稀薄的热汤中，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的秕，保障了细胞内部环境的相对稳定。
实验分析:实验一:取A、B两个烧杯，分别加入等体积的清水和沸水，然后将新鲜的紫色苋菜叶分别浸入A、B两个烧杯中，观察颜色的变化。
实验二:取数量相等的玉米粒两份，为A、B两组，将B组玉米粒煮熟，然后分别加入红墨水,几分钟后用缓水流冲洗两组玉米粒。
思考:实验一中B烧杯的水为什么变成紫红色？而A烧杯颜色不变？实验二中B组玉米粒为什么被染成红色,而A组的颜色不变？你能根据实验现象推测细胞膜的功能吗？2、控制物质进出细胞“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.台盼蓝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。
《细胞膜的结构和功能》教学设计（一）一、教材分析本节是人教版《普通高中生物学》必修一，第三章，第一节内容。
本节包含内容较多，分别是细胞膜的功能、细胞膜成分探索历程、细胞膜结构探索历程、流动镶嵌模型的基本内容。
这节内容既是对前面两章知识的承接，也为后面第三章物质的输入和输出甚至是选修一打下基础。
这四方面内容前后连贯，体现出从功能到结构的结构功能相适应观，也呈现出探索过程中的“提出假设”这一科学研究方法。
因此，本节将分为两个课时展开教学。
第一课时内容将讲解细胞膜的功能和细胞膜成分探索历程。
二、学情分析本节课的授课对象是高中一年级学生，他们具有一定的观察和认知能力，分析思维的连续性和逻辑性已初步建立但不完善，学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。
学生前两章已经学习了生物的物质基础和细胞种类等知识，这为进一步学习细胞基本结构奠定了基础。
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、生物学学科核心素养1.生命观念本节内容从细胞膜功能出发到细胞膜成分探究，再到细胞膜结构的探索，最后到流动镶嵌模型的认识。
充分展现出生命观念中功能与结构相适应的观点。
2.科学探究本节中有两个科学探究历程的教学内容，并且在高中第一次提出“提出假设”这一科学方法。
这是对学生科学探究认识的培养。
四、教学目标1.通过中国地图国界、校园围墙、人皮肤的观察，从系统与环境关系的角度，阐述细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2.通过分析细胞膜成分探索历程，能基于事实和证据进行推理、论证，提出或者否定假说，感悟科学在质疑与创新中不断发展。
五、教学重难点1.教学重点（1）细胞膜的功能。
（2）细胞膜成分的探索历程。
2.教学难点对细胞膜成分探索历程的认识。
六、教学准备多媒体课件七、教学过程（一）本章导入引用翟中和院士的话“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”，说明细胞中物质必须形成特定的结构才能发挥功能；细胞的不同结构空间需要协调配合才能有序、高效地完成生命活动。
第1节细胞膜的结构和功能1.从系统与环境关系的角度,归纳并阐明细胞膜的基本功能。
2.通过对细胞膜成分探索的资料分析,说出细胞膜的主要成分。
3.通过分析对细胞膜结构的探索,阐明细胞膜的基本结构,描述流动镶嵌模型。
新知探究一细胞膜的功能资料1:将鸡蛋的外壳打破,把蛋清和蛋黄倒入培养皿中,用牙签的钝端触碰蛋黄,可以感受蛋黄的柔软。
将牙签刺入蛋黄,能够感受到该过程中的阻力。
资料2:取玉米粒若干,置于清水中浸泡1 h 后平均分为两组,一组煮沸处理5 min。
将两组玉米均从中央进行纵切(如图),然后将红墨水滴到切面上,5 min后用清水冲洗一段时间。
可以观察到两组玉米切面上的颜色差异。
资料3:用机械方法将海绵动物的细胞分成单个细胞,当把两个不同种属的海绵动物的细胞在体外混合时,分离的细胞迅速重新聚集成团。
有趣的是,只有同种细胞发生聚集,每个聚集体只含同一种着色的海绵动物的细胞。
问题(1):鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开?未受精的鸡蛋的蛋黄是一个卵细胞,则上述结构是哪种细胞结构?提示:卵黄膜。
细胞膜。
问题(2):上述结构将卵细胞(即卵黄)与卵清分开,体现了该结构的什么功能?提示:细胞膜的功能之一是将细胞与外界环境分隔开。
问题(3):分析资料2体现了细胞膜的哪项功能?两组玉米粒切面上颜色的差异说明了什么?提示:细胞膜能控制物质进出细胞。
活细胞的细胞膜控制物质进出细胞的功能完善,阻挡了细胞外的物质进入细胞,而煮沸后的细胞丧失了该项功能,无法阻挡细胞外物质进入细胞。
而浸泡过程中水分子可以进入细胞,同时说明细胞膜控制物质进出细胞具有选择性。
问题(4):从细胞膜功能的角度分析资料3的结果。
提示:细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
同种生物的细胞间可以相互识别并聚合,不同种生物的细胞无法相互识别聚合。
问题(5):除资料中的实例外,还有哪些细胞间进行信息交流的实例? 提示:同种生物的精子和卵细胞的识别与结合、胰岛细胞通过产生的激素与作用的细胞进行信息交流、高等植物细胞通过胞间连丝交流信息。
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生理功能是由其结构决定的，尤其是与细胞膜上的蛋白质分子有关。
┃┃典例剖析__■典例1 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是(C)A．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B．细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动C．相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触D．细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的解析：细胞间信息交流的方式多种多样，高等植物细胞间的信息交流可通过胞间连丝来完成。
┃┃变式训练__■1．(2020·安阳三十六中高一期中)据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。
内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。
上述材料体现了细胞膜的哪项功能(D) A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞C．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质D．细胞膜具有信息交流的功能解析：根据题干信息“肉皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用”可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，体现了细胞膜具有信息交流的功能，故D正确。
知识点细胞膜的成分1．细胞膜各成分的含量及在细胞膜中的作用成分占细胞膜总量的比例在细胞膜中的作用脂质约50% 磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还含有少量的胆固醇蛋白质约40% 蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞膜行使功能时起重要作用糖类2%～10% 与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有识别、保护等功能时间(人物) 实验依据结论或假说19世纪末(欧文顿) 可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更易通过细胞膜进入细胞细胞膜是由脂质组成的20世纪初将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并进行化学分析组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多1925年(两位荷兰科学家) 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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层1935年(丹尼利和戴维森) 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质1959年(罗伯特森) 电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有流动性1972年(辛格和尼科尔森) 新的观察和实验证据提出了为大多数人所接受的细胞膜的流动镶嵌模型特别提醒：(1)不同种类的细胞，细胞膜的组成成分及其含量不完全相同，如癌细胞表面的糖蛋白含量较少。
(2)细胞在不同时期，细胞膜的组成成分及其含量也会发生变化。
(3)各种细胞膜所含蛋白质与脂质的比例与细胞膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多，如肾小管上皮细胞与口腔上皮细胞相比，前者细胞膜中蛋白质的含量高。
(4)各种蛋白质在膜上的分布是不对称的，不同的细胞膜，内外两侧蛋白质分布有差异。
┃┃典例剖析__■典例2 下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是(A)A．细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变B．细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类C．糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧D．脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关解析：细胞膜的成分与其功能有关，细胞癌变过程中，细胞膜的成分会发生相应的改变，A正确；细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类与数量，B错误；糖蛋白和糖脂分布于细胞膜的外侧，C错误；脂类物质能优先通过细胞膜与膜的基本支架——磷脂双分子层有关，D错误。
方法指导：解答此类试题需明确：(1)细胞膜的基本组成成分：蛋白质、脂质、糖类，磷脂双分子层是细胞膜的基本支架；(2)细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程变；(3)不同细胞膜的组成成分基本相似，但每种成分的含量不完全相同；(4)细胞代谢的变化往往伴随着细胞膜成分的变化。
┃┃变式训练__■2．(不定项)下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的是(BCD)A．欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的B．科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷脂分子是双层排列的C．磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的D．在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用解析：欧文顿通过对植物细胞的通透性进行研究实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，从而提出：细胞膜是由脂质组成的，A说法错误；科学家用丙酮从红细胞中提取脂质，测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，由此得出细胞膜中的磷脂分子是双层排列的结论，B说法正确；磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，C说法正确；新的技术手段不断运用于细胞膜的研究，对建立细胞膜结构模型的过程起了关键的推动作用，D说法正确。
