第三章 细胞的基本结构第一节细胞膜

高一生物必修1 第三章细胞的基本结构第一节细胞膜------系统的边界一、细胞膜的成分：主要是脂质（约50％）和蛋白质（约40％），还有少量糖类（约2％--10％）二、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③、进行细胞间的信息交流三、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性的。

第二节细胞器----系统内的分工合作一、相关概念：细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。

细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。

是细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

二、八大细胞器的比较：1、线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”2、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。

在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。

3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。

是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网：由膜结构连接而成的网状物。

是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”5、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。

6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。

7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。

化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.细胞的边界是细胞膜，也叫质膜。

（植物细胞的边界也是细胞膜）2.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——选择透过性（功能特点）。

（3）进行细胞间的信息交流。

3.细胞膜的控制作用是相对的，环境中对细胞有害的物质也有可能进入。

4.信息交流的3种方式：（重点）（1）内分泌细胞分泌的激素，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。

（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。

（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。

5.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。

细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。

6.对细胞膜成分的探索（非重点）7.用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜的原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，故没有核膜和细胞器膜。

二、细胞膜的结构1.细胞膜的成分脂质（含量最多，且主要是磷脂）；蛋白质；糖类（少量）。

2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

3.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。

提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态的统一结构（假说错误）。

缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如细胞的生长，变形虫的变形运动。

4.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验及相关的其他实验证明：细胞膜具有流动性。

5.细胞膜的结构模型：辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型。

三、流动镶嵌模型的基本内容1.膜的基本支架：磷脂双分子层其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。

2.蛋白质分子的分布：（1）有的镶在磷脂双分子层表面。

（2）有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中。

（3）有的贯穿于整个磷脂双分子层。

3.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

细胞膜具有流动性的结构基础：构成膜的磷脂分子可侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。

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。

第三章细胞的结构和功能第一节细胞膜——系统的边界一．细胞膜（1）成分：脂质、蛋白质、糖类组成：主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧）。

（2）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）；功能特点：具有选择透过性。

（3）功能：浆细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流2．细胞壁：主要成分是纤维素与果胶，有支持和保护功能。

第二节细胞器——系统内的分工合作1．细胞质：细胞质基质和细胞器（1）细胞质基质：为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。

（2）细胞器：●线粒体（双层膜）：“动力车间”，内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA。

●叶绿体（双层膜）：“养料制造车间”、“能量转换站”。

只存在于植物的绿色细胞中。

类囊体上有色素，类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。

含少量的DNA。

●内质网（单层膜）：是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。

●高尔基体（单层膜）：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。

●液泡（单层膜）：泡状结构，成熟的植物有大液泡。

功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。

●核糖体（无膜结构）：合成蛋白质的场所。

●中心体（无膜结构）：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。

小结：★双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体★单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡★非膜的细胞器：核糖体、中心体；★含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体★含有色素的细胞器：叶绿体、液泡★动、植物细胞的区别：动物特有中心体；高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。

（3）分泌蛋白的合成与运输：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜（线粒体提供能量）第三节细胞核——系统的控制中心1、组成：核膜、核仁、染色质①核膜：双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。

!第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界…（1）细胞膜的功能:1.将细胞与外界环境分隔开保障了细胞内部环境的相对稳定2.控制物质进出细胞（功能特点：具有选择透过性）（1）人需要的营养物质进入细胞（2）细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外（3）细胞膜的控制作用是相对的3.进行细胞间的信息交流基础：大多与细胞膜的结构和功能有关方式：a、通过细胞分泌的化学物质间接传递信息b、通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递消息c、通过相邻两细胞间形成的通道进行信息交流（2）细胞膜结构：流动镶嵌模型各部分功能:磷脂双分子层：构成细胞膜的基本骨架蛋白质分子：承担膜的主动功能，决定细胞膜功能的复杂程度，使细胞膜具有选择透过性糖蛋白：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。

细胞膜的结构特性:细胞膜具有一定的流动性细胞膜的功能特性：细胞膜具有选择透过性（3）细胞膜的主要功能及结构基础功能相应的细胞膜结构物质交换细胞膜的流动性、载体细胞识别细胞膜外表面的糖蛋白分泌细胞膜的流动性排泄细胞膜的流动性、载体免疫细胞膜外表面的糖蛋白、细胞膜的流动性第二节：细胞器的分工及合作：（重难点）1、几种细胞器的结构和功能★⑴、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。

呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生物体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。

含少量的DNA、RNA。

细胞膜研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞细胞膜成分【主要成分：脂质和蛋白质，以及少量糖类动物细胞还含有胆固醇成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多细胞膜功能将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定￥控制物质出入细胞进行细胞间信息交流★⑵、叶绿体：只存在于植物的绿色细胞中。

扁平的椭球形或球形，双层膜结构。

基粒上有色素，基质和基粒中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。

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。

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界莱阳四中高一生物组一、知识结构二、学习目标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，体验制备细胞膜的方法。

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。

三、学习的重点、难点1、[重点]⑴细胞膜的成分和功能。

⑵细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

2、难点⑴用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。

⑵细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义四、本节主要内容（一）、细胞膜的存在1、细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是_______。

细胞膜主要是由_______和_____组成,还有少量的________。

2、植物细胞在细胞膜外还有一层_______,它的主要成分是______和______,对植物细胞有_____和_____的作用。

3、细胞膜的功能是将细胞；控制；进行细胞间。

此外，还有、、等作用。

材料：1、科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前已经能够确定细胞膜的存在了，科学家用显微镜注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能溢出细胞，请思考问题：伊红不能溢出细胞说明 .。

（二）细胞膜的制备[实验]：（1）实验原理（2）目的要求：体验哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程（3）选择材料：选取为实验材料（4）方法步骤：a.将红细胞稀释液制成临时装片b.在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧，同时在另一侧，持续观察细胞的变化。

可以看到近水的部分红细胞发生变化___________________________________________________。

思考与讨论：1.首先，我们应该确定合适的实验材料。

对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的关键。

现在提供给大家四种细胞，植物细胞，肌肉细胞，人的红细胞，鸡的红细胞你选择那一种呢？说出你选择这种的原因。

2.如何利用红细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？应当用什么办法来获取细胞膜？这种办法的原理。

第三章、细胞的基本结构第一节细胞膜——细胞的边界1、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类①脂质（50%）：以磷脂为主，是细胞膜的骨架，含两层；②蛋白质（40%）：细胞膜功能的体现者，蛋白质种类和数量越多，细胞膜功能越复杂；③糖类：和蛋白质结合形成糖蛋白也叫糖被，和细胞识别、免疫反应、信息传递、血型决定等有直接联系；细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）。

细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间粘滞性下降，使得癌细胞易分散和转移2、细胞膜的结构基本骨架——磷脂双分子层基本结构镶、嵌、贯穿——蛋白质分子外侧——糖蛋白（与细胞识别有关）结构特点：因为构成细胞膜的磷脂双分子层和蛋白质分子是可以运动的，使得细胞膜具有一定的流动性。

一定的流动性举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）3、细胞膜功能：①将细胞与外界环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定②控制物质进出细胞（控制具有相对性）（方式：自由扩散、协助扩散和主动运输）功能特点：选择透过性．．）举例：（吸钾、排钠）．．和数量．．．．．（取决于载体蛋白．．．．的种类③进行细胞间的信息交流（方式：三种）（和细胞膜上的糖蛋白紧密相关）①化学信号传递（激素、神经递质）②胞间连接与通讯（胞间连丝）③细胞识别（靶细胞与效应T细胞的结合）4、细胞膜的制备（1）选材：哺乳动物成熟的红细胞（2）原理：红细胞放入蒸馏水中，水会进入红细胞导致细胞的涨破，使得细胞内的物质流出来，从而获得细胞膜。

原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器提纯方法：差速离心法注意细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）实验过程;选材→制片→观察→滴水→观察-结果5、细胞壁植物：纤维素和果胶☏技巧点拨☏（用纤维素酶和果胶酶可以在不损伤细胞内部结构的前提下出去细胞壁）原核生物：肽聚糖☏（原核生物是具有细胞壁的，只是成分不同）结构特点：不具有选择透过性。

作用：支持和保护6、细胞的生物膜系统（1）生物膜概念：指真核细胞内由细胞膜、核膜及细胞器膜共同构成的膜系统。