【知识点】第3章 第1节 细胞膜结构和功能
人教版高中生物必修第1册 第3章 细胞的基本结构(学生版)
新人教版生物学必修1《分子与细胞》知识梳理第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能1.【实验】体验制备细胞膜的方法(1)制备细胞膜的材料：，因为。
(2)制备方法：放在中让其吸水涨破，然后通过获得较纯净的细胞膜。
2.细胞膜的主要成分是和，另外还有少量的。
脂质中最丰富的是。
细胞膜的组成元素有。
3. 在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的和越多。
4.细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，产生了和等物质。
5. 细胞膜的功能(1)将细胞与分隔开，使细胞成为的系统，保障了细胞内部环境的。
(2)控制进出细胞。
①细胞需要的营养物质进入；②细胞不需要的或有害的物质进入；③环境中的一些有害物质进入；④有些病毒、病菌也侵入。
⑤细胞将其产生的代谢废物细胞外；⑥细胞产生的抗体、激素等物质细胞外；⑦细胞内的核酸等重要物质到细胞外。
(3)进行细胞间的。
在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。
这种协调性的实现不仅依赖于和交换，也有赖于的交流。
细胞间信息交流的方式多种多样，主要有以下三种方式：①通过化学物质传递信息：细胞分泌的(如激素、递质)进入血液，随到达全身各处，与的细胞膜表面的结合，从而将信息传递给，引起靶细胞的生理反应。
②通过细胞膜直接接触传递信息：相邻两个细胞的直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，引起靶细胞的生理反应。
如和之间的识别和结合。
③通过细胞通道传递信息：相邻两个细胞之间形成，使细胞质相互沟通，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
如高等植物细胞之间通过相互连接，也有信息交流的作用。
注意：该种信息交流方式没有受体参与。
6. 植物细胞壁(1)主要成分：和。
(2)作用：对植物细胞有和作用。
(3)去壁方法：，用和处理。
(4)特性：。
7. 细菌细胞壁成分：；真菌细胞壁成分：。
8. 细胞活性判断：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。
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)√。
必修1 第3章_第1节细胞膜的结构与功能
磷脂双分子层构成 细胞膜的基本支架
C.细胞膜上有糖被的一面为细胞的外侧 识别、信息交流功能
D.细胞膜具有一定的流动性
磷脂分子、蛋白质分子均可运动
总结归纳
辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
组分 磷脂
基本支架 侧向流动
蛋白质
镶在、嵌入或贯穿 大多数可运动
少量糖类 细胞表面
结构
细 胞 膜
功能 1.将细胞与外界环境分隔开
高一—人教版—生物学必修1—第3章
细胞膜的结构和功能
（第2课时）
学习目标
1.简述流动镶嵌模型的基本内容； 2.通过对细胞膜结构的探索过程的分析，感悟科学 理论的形成是不断修正和进步的过程。
复习导入
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
复习导入
细胞膜的成分
1.脂质 构成：磷脂双分子层 2.蛋白质
3.少量糖类 思考：细胞膜的结构是怎样的？
一、细胞膜结构的探索
（一）罗伯特森： 在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
蛋白质（暗）
蛋白质
蛋白质（暗）
脂质 蛋白质
一、细胞膜结构的探索
细胞的生长
变形虫的变形运动
一、细胞膜结构的探索
（二）用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验。
科学技术的应用与进步
典例1
下列关于细胞膜成分和结构探索历程的说法，不正确的是（ B ） A.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红细胞表面 积约2倍，说明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 B.罗伯特森的三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分 布是不均匀的 C.人鼠细胞的融合实验证明了细胞膜的流动性 D.流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
新教材高中生物必修一第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
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(1)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入()(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()(3)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()答案(1)×(2)√(3)×易错警示对细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
1．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？据此推测，细胞膜具有什么功能？提示活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
据此推测：细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
2．请结合以下实例进行分析：(1)胰岛B细胞通过分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原。
(2)向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，染料迅速扩散到相邻的细胞内。
(3)海洋或河流中存在着很多不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。
上述实例说明细胞膜还具备什么功能？上述实例分别是通过何种方式来完成这项功能的？提示进行细胞间的信息交流。
(1)通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息；(2)通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息；(3)通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。
规律方法判断细胞是否具有活性的方法及依据(1)判断方法：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。
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。
第1节 细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的成分 2.细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
下图是荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图:
3.细胞膜的结构模型:流动镶嵌模型。 4.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
下图是科学家普遍认可的细胞膜流动镶嵌模型示意图,下列叙述正确 的是( B )。 A.细胞膜功能的复杂性与②的种类无关 B.在有水的环境中,①可自发形成双层结构 C.③在细胞的内外两侧均有分布,起到信息传递作用 D.此图为电子显微镜下观察到的细胞膜亚显微结构
1935年
丹尼利和戴维森研究细胞膜的张 推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有
力实验
⑫___蛋__白__质______
2.细胞膜的成分
磷脂
3.细胞膜成分与功能的关系 功能越复杂的细胞膜, ⑭___蛋__白__质___的种类和数量越多。
三、对细胞膜结构的探索历程
时间
科学家或实验
结论
罗伯特森在电镜下看到细胞膜清 所有的细胞膜都由⑯__蛋__白__质__-_脂__质__-_蛋__白__质____三
【提示】通过细胞膜相识别,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功 能。
1.细胞间信息交流的方式
2.与细胞膜功能相关的实验设计
项目
设计思路
细胞膜识别作用探究
将大量的同种生物和亲缘关系较远的生 物的精子和卵细胞混合在一起,观察精子 和卵细胞结合情况
细胞膜控制物质进出细胞探 究
可利用有颜色的植物组织,将其放入无色 溶液中,然后再用高温、强酸或强碱处理, 观察处理前后溶液颜色是否发生变化
细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的 是( D )。 A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
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。
第3章 细胞的基本结构(背诵版)
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能[必备知识]1．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、进行细胞间的信息交流。
(P40～41) 2．细胞膜的功能特点是具有选择透过性。
3．制备细胞膜最好的材料是哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞壁、细胞核和各种细胞器。
制备细胞膜的方法：细胞吸水(蒸馏水)涨破。
4．细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外，还有少量的糖类。
(P43)5．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(P43)6．细胞膜的结构特点是具有流动性。
(P43)7．磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端。
(P44～45)8．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。
(P45)9．细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为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。
(P45)10．糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(P45)[重要图解]1.细胞间信息交流的三种方式图A表示细胞分泌的激素等化学物质与靶细胞的细胞膜表面的受体（即图中数字序号②）结合，实现细胞间信息传递。
图B表示相邻两个细胞的细胞膜接触，实现细胞间信息传递。
例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
图C表示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，实现细胞间信息传递。
例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝（即图中数字序号④）相互连接，也有信息交流的作用。
(P41)2．细胞膜结构的电镜照片1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
(P43) 3．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图(1)采用了荧光标记法；(2)表明细胞膜具有流动性。
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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
2．
细胞间信息交流的三种方式
(1)一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素，通过血液的传递运送到作用部位的细胞(
靶细胞)，被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别，引起靶细胞的生理反应(图示如下)。
内分泌细胞――→产生激素――→体液
运输
靶细胞
(2)相邻两个细胞的细胞膜接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞(图示如下)。
(3)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下)。
对细胞膜成分和结构的探索
1．细胞膜成分的鉴定方法 细胞膜成分
鉴定试剂(方法) 结果分析
磷脂
脂溶剂处理
细胞膜被溶解，证明含有磷脂 磷脂酶处理 细胞膜被破坏，证明含有磷脂 脂溶性物质通过实验
脂溶性物质能优先通过细胞膜，证明含有脂质
蛋白质
双缩脲试剂 呈现紫色，证明含有蛋白质 蛋白酶处理
细胞膜被破坏，证明含有蛋白质
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证
3．生物膜结构特点和功能特性
(1)区别：流动性是生物膜的结构特性，此特性主要受温度影响，在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大；而选择透过性是生物膜的功能特性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。
(2)联系：生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。
因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。
事实上，只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
(3)图示
4．三层结构模型与流动镶嵌模型的比较
项目三层结构模型流动镶嵌模型
不同
点
认为蛋白质分子均匀分布在
脂质分子的两侧
认为蛋白质分子在生物膜中的分
布是不均匀的
认为生物膜是静止结构
强调组成生物膜的分子是可以运
动的
相同
点
都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质
知识网络构建核心语句归纳
1.细胞膜的主要功能：(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。
2.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。
3.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类
与数量越多。
4.脂溶性物质优先通过细胞膜，说明细。