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
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。
3.1 细胞膜的结构和功能
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。
人教版教学课件新人教版必修1第三张第一节细胞膜
任何系统都有边界，例如人体的边界是皮 肤和黏膜，一个国家有陆地、海域、领空的边界。
思考：细胞作为一个基本的生命系统 ，它
是否有边界？ 变形虫体内注入伊红,伊 红很快扩散到整个细胞, 却不能逸出细胞。 伊红为什么不会逸出细胞？ 说明了什么？ 细胞作为一个完整的系统，它有边界
②1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实 验，同样也证明分子的通透性与其在脂质 中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过. 你从以上实验中能得出什么结论？并说明 理由。 细胞膜的组成成分中含有脂质
动动 脑筋
电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构图像
材料
猜想： 细胞膜的组成成分中还含有其它物质 科学家对细胞膜化学成分深层分析发 材料 现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋 白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质 分解起催化作用的物质）。 动动 你从以上实验中能得出什么结论？ 脑筋
人部分红 细胞已涨 破的光镜 照片
讨论： 如何获得比较纯的红细胞膜？
细胞膜和细胞质的质量不一样，可通过 高速离心处理获得较纯的红细胞膜
二、细胞膜的成分
材料
①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质 对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研 究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易 穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质， 也不容易穿过膜。
1950s，电子显微镜发展
一 、 将细胞与外界环境分开， 细 胞 膜 控制物质进出细胞 的 功 进行细胞之间的信息交流 能
决定
细 胞 膜 的 结 构
无机小分子
火山爆发、光 照和闪电
有机小分子
有机大分子
“团聚体”细胞膜的出现
化学进化 ①使生命物质与外界环境分隔开， 使细胞成为相对独立的系统；
高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能新人教版必修1
(1)资料 1 中,胰岛 B 细胞与肝细胞的信息交流方式 为 通过分泌化学物质进行信息交流 。
(2)资料 2 中,花粉萌发的特异性体现的信息交流方式为 通过细胞膜直接接触进行信息交流 。
细胞膜功能的归纳概括
【例 1】(2022·广东深圳)细胞膜作为系统的边界,它在生命 活动中发挥着重要作用,其功能不包括 ( ) A.控制物质进出细胞 B.将细胞与外界环境分隔开 C.进行细胞间的信息交流 D.对细胞起支持与保护作用
【例 2】观察下图,有关说法正确的是( )
A.精子与卵细胞的识别方式如图丙所示 B.进行细胞间的信息交流是细胞膜的功能之一 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接的方式如图乙
所示 D.图中靶细胞都是通过细胞膜上的受体接收信号分子的
解析:精子和卵细胞之间的识别方式如图乙所示,A 项错误; 细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细 胞和进行细胞间的信息交流,B 项正确;高等植物细胞之间通 过胞间连丝相互连接,能够实现信息交流,如图丙所示,C 项 错误;图丙中的靶细胞没有通过细胞膜上的受体接收信号分 子,D 项错误。
新知四 流动镶嵌模型的基本内容
观察教材“细胞膜的结构模型示意图”,运用结构 与功能相适应的观点阐明流动镶嵌模型的基本内容,探 讨细胞膜的结构特点,形成初步的结构与功能观。
1.图中 a 2.图中 b 3.图中 c
4.糖被。 (1)分类:包括 糖蛋白 和 糖脂 。 (2)作用:糖被与细胞表面的 识别 和细胞间 的 信息传递 等功能有密切关系。
子都不可以运动
解析:欧文顿结合大量的物质通透性实验,提出了“细胞膜 是由脂质组成的”,A 项错误;罗伯特森根据电子显微镜下 看到的细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,提出了所有细胞 膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的,B 项正 确;人细胞和小鼠细胞融合实验的结果表明,细胞膜具有 流动性,C 项错误;流动镶嵌模型表明组成细胞膜的磷脂 分子具有流动性,大多数蛋白质分子也可以运动,D 项错 误。
人教版高中生物必修一第3章第1节细胞膜——系统的边界 课件(共30张PPT)
没有你,我会是何等模样！
为了表彰细胞膜的突出贡献，细胞王国写了一首赞美诗给细胞膜，我们一起来看一下， 大家一起来说说都赞美了细胞的什么功能?
练一练
1、细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜 上的（ B ） A 磷脂含量 B 蛋白质的种类和数量 C 糖的种类 D 水含量
2、处理污水时，人们设计出一种膜结构， 有选择地将有毒金属离子阻挡在膜的一侧 ，以降低有毒金属离子对水的污染，这是 试图模拟细胞膜的 （ D ）
探究一：
病毒能不能侵入细胞？
能，细胞膜的控制作用是相对的。一 些对细胞有害的物质有可能进入。
细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性，图解如下：
①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性；④表明细胞 膜的控制作用具有相对性。
特殊性：细胞内的核酸等重要成分不会流失到细胞外。
功能二 控制物质进出细胞
探究二：
死细胞的细胞膜具不具有该功能？你 能举生活中的例子说明吗？
功能三 、进行细胞间的信息交流
举例说出人与人之间信息交流的方式有哪 些？
面对面、 电话、 邮件 细胞间的信息交流方式有几种？
功能三 、进行细胞间的信息交流
方式一：通过化学物质传递信息（邮件）
受体（糖蛋白）
例如：抗体、激素、胰岛素等 发出信息的物质叫内分泌细胞，接收信号的物质叫靶细胞。
模拟：寄信人、信件、邮件、收信人、邮差？
A、通信功能 B、免疫功能 C、屏障功能 D、控制物质进出功能
小结
细胞膜成分
磷脂：
脂质（50%）
1、脂质中磷脂最丰富，含量最多。 2、磷脂双分子层：构成细胞膜的基 本骨架。
胆固醇
蛋白质（40%）：功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数 量越多。
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。
高一生物必修一第三章细胞的基本结构__复习
第一节 细胞膜——系统 的边界 第二节 细胞器—系统内 的分工合作 第三节 细胞核—系统 的控制中心
第一节 细胞膜——系统的边界
知识网络：
研究细胞膜的常用材料： 人或哺乳动物成熟红细胞 P40 主要成分： 脂质和蛋白质，还有少量糖类
细胞膜
脂质中磷脂最丰富，功能越 细胞膜成分 成分特点：复杂的细胞膜，蛋白质种类 P41 和数量越多 将细胞与环境分隔开，保证细胞内部 环境的相对稳定
细 胞 器 之 间 分 工
分 泌 蛋 白 的 合 成 和 运 输
线粒体： 有氧呼吸主要场所 健那绿——蓝绿色P47 内质网： 细胞内蛋白质合成和加工，脂质合成的场所 对蛋白质进行加工、分类、包装 单 高尔基体： 植物细胞特有，调节细胞内环境，维持细胞形态 层 液泡： 膜 溶酶体： 分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞 的病毒或病菌 核糖体： 合成蛋白质的主要场所 P44--P46图3——7 无 膜 中心体： 与细胞有丝分裂有关 核糖体— 合成肽链 进入 P48——P49图3-8 内质网— 加工成蛋白质 转移 高尔基体—进一步加工 运输 细胞膜— 囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放
细胞膜功能 P42 控制物质出入细胞 进行细胞间信息交流 P42图3-2
细胞壁成分P43
植物： 纤维素和果胶 原核生物： 肽聚糖 作用：支持和保护
动植物细胞最主要的区别
细胞膜特性：
结构特性： 流动性 P68 举例： （变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌） 功能特性：选择透过性 P64 举例： （腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率， 判断种子胚、胚乳是否成活）
核膜： 双层膜，把核内物质与细胞质分开， 外膜上有核糖体 核仁： 匀质球形小体，与某种RNA合成及 核糖体形成有关。 核孔：大分子物质的通道，实现核质之间 频繁的物质交换和信息交流。 染色质： 由DNA和蛋白质组成，DNA是遗 传信息的载体。
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
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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〗
〖实验〗体验制备细胞膜的方法
1.原理：略
2.材料：略
3.过程：略
〖讨论〗生答师提示。
提示：细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
细胞膜的功能给两分钟时间学生看书，后提问总结。
问：细胞膜是否只有这样三个方面的功能呢？
〖板书〗
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
植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶。
对植物细胞有支持和保护作用。
〖小结〗见板书
布置作业：书P43页一、二题。
练习册的相应章节练习。
基础题
1.C。
2.A。
3.C。
拓展题
1.提示：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。
这样类比也有不妥当的地方。
例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂得多。
细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程；而窗纱是没有生命的，它只是被动地在起作用。
2.提示：“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。
而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。