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第 3章 細胞的基本結構
第 1 節 細胞膜的結構和功能
（第1課時）
【學習目標】
1.概述細胞膜的功能，并能在較復雜情境中綜合運用；
2.通過科學家對細胞膜探究過程，領悟科學的過程和方法；
3.認同細胞膜結構與功能的統一性。
【課前預習】
一、溫故知新
1.植物細胞壁成分之一是 (糖類)。
2.常見的脂質有________、________和________。
磷脂的功能是：構成 的重要成分，也是構成多種 的重要成分。
固醇中的膽固醇的功能有：是構成 的重要成分。（P27）
3.蛋白質結構多樣性的原因是：組成蛋白質的氨基酸的________、________和________不同，以及 千差萬別。（P31）
二、熟悉新課
1.細胞膜的功能：
①將 與 分隔開，保障了 ；
②控制 ；
填寫下圖，“√”是可以進入/排出細胞，“×”是不可以進入/排出細胞。
③進行細胞間的 。
2.細胞膜的成分：
(約50%)
細胞膜成分 (約40%)，與細胞膜功能相關
(約2-10%)
3.細胞膜的結構：
①表示的是 ，是細胞膜的基本支架。
②表示 分子，細胞膜上的這種物質種類和數量越多，說明其功能越 。
③表示 分子，由 和 構成，與細胞識別等功能有關。
預習檢測
1.（ ）植物細胞都有細胞壁，其主要由肽聚糖形成的，對植物細胞有支持和保護的作用。
2.（ ）動物細胞的系統邊界是細胞膜即質膜，植物細胞的系統邊界是細胞壁。
3.（ ）常用染色法鑒定細胞死活，是因為細胞膜可以將細胞與外界環境分隔開。
4.（ ）細胞膜具有控制物質進出的能力，因此能阻隔一切病毒、病菌進入細胞。
5.（ ）細胞膜主要是由脂質和蛋白質，還含有少量的糖類組成的雙層膜結構；脂質約占細胞膜總質量的40%，蛋白質約占50%，脂質中最豐富的是磷脂，動物細胞膜中還有膽固醇。
6.（ ）生物膜功能的復雜程度主要取決于蛋白質的種類和數量，功能越復雜的生物膜，其上的蛋白質種類和數量越多。
7.（ ）流動鑲嵌模型認為，磷脂雙分子層是膜的基本支架，其外部是親水的頭部，兩個脂肪酸一端為疏水的尾，分布在膜內側。
【課堂探究】
一、細胞膜的功能
活動一：問題探討
1.科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。、你能解釋“染色排除法”的原理嗎？
2.科學家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能逸出細胞。說明細胞作為一個完整的系統，它是有 的。
3.決定細胞膜功能的是什么？
活動二：深入思考：
1.細胞膜的控制物質進入的能力是無限的嗎？舉例說明。
2.細胞間的信息交流有哪幾種形式？
①通過化學物質傳遞信息：觀察圖3-2中左上角圖示，標出“2種細胞”、“2種物質”、“1種橋梁”。
舉例： 的分泌及發揮作用。
②通過細胞直接接觸傳遞信息：觀察圖3-2中右上角圖示，標出“2種細胞”、“2種物質”。
舉例： 之間的識別和結合。
③通過細胞通道傳遞信息
舉例： 細胞通過 相互連接，也有信息交流的作用。
3.科學家很早就發現雌蕊柱頭上落下多種的花粉，但柱頭只接受來自同一物種的花粉。
科學家還發現人體內的白細胞并不吞噬正常的人體組織細胞。
以上兩個材料說明了細胞膜之間存在一種什么機制？
二、對細胞膜的結構的探索
活動一：閱讀42頁“對細胞膜成分的探索”科學史，討論如下問題：
1.最初對細胞膜成分的認識，是通過對現像的推理分析，還是通過對膜成分的提取與檢測？
2.根據磷脂分子的特點解釋，為什么磷脂在空氣一水界面上鋪展成單分子層？科學家是如何推導出“脂質在細胞膜中必然排列為連續的兩層”這一結論的？
3.磷脂分子在水中能自發地形成雙分子層，你如何解釋這一現象？由此，你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構成的原因作出分析
4.如果將磷脂分子置于水一苯的混合客劑中，磷脂分子將會如何分布？
活動二：結構模型構建
1.細胞膜的主要成分是什么？
2.蛋白質在行使功能時起重要作用，細胞膜的功能越復雜，蛋白質的種類和數量是越多還是越少？
3.“單位膜”模型是什么樣？
4.人-鼠細胞融合實驗表明什么？
【例】將紅色熒光染料標記的小鼠細胞與綠色熒光染料標記的人細胞融合后，放到10℃的恒溫箱中培育40min。其結果和說明的問題是（ ）
A．兩種熒光點均勻分布，細胞膜具有一定的流動性
B．兩種熒光點均勻分布，細胞膜流動性不受環境影響
C．兩種熒光點不均勻分布，細胞膜具有選擇透過性
D．兩種熒光點不均勻分布，細胞膜流動性受溫度影響
三、流動鑲嵌模型的基本內容
活動：閱讀課本44-45頁，回答如下問題：
1.繪制細胞膜的流動鑲嵌模型圖并注明各部分的名稱
2.流動鑲嵌模型的特點是什么？
3.什么是糖被？有什么作用？
【例】圖中能正確表示細胞膜的亞顯微結構的是
科學方法：提出假說
1.怎么提出假說？
2.什么樣的假說會被肯定？
3.本節中的各個科學家分別提出什么假說？最后都被接受了嗎
總結：
總結歸納細胞膜的結構和功能的知識結構
【課后反饋】
1.（ ）細胞膜上的受體是細胞間信息交流必備的結構。
2.（ ）通過細胞膜直接接觸可實現細胞間的信息交流，如精子和卵細胞的識別與融合。
3.（ ）人工構成的脂質體可以作為藥物的運載體，將藥物送人細胞內，依賴于細胞膜的流動性。
4.（ ）羅伯特森在電鏡下觀察到細胞膜的暗一亮一暗的三層結構，他認為是脂質一蛋白質一脂質，目前人們都接受此模型。
5.（ ）不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同，同種細胞個體發育不同時期膜成分及含量也會有變化。
6.（ ）在細胞的內表面，有糖類分子稱糖被，與細胞表面的識別，細胞間信息傳遞功能有關，這些糖類分子可以和蛋白質或脂質結合，形成糖蛋白或糖脂。
7.（ ）細胞膜的選擇透過性只與細胞膜上的轉運蛋白的種類和數量有關，與磷脂無關。
8.（ ）科學家用同位素標記法進行人鼠細胞融合，證明細胞膜具有流動性。細胞膜具有流動性，主要表現為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。
9.（ ）動物細胞融合、變形蟲變形活動、胞吞、胞吐，植物細胞質壁分離及復原等都體現了膜具有一定的流動性。
10.下圖為細胞間信息交流的一種方式，下列有關敘述不正確的是（ ）
A.圖中反映了細胞膜具有細胞間信息交流的功能
B.圖中乙細胞表示靶細胞
C.圖中a表示信號分子（如激素）
D.細胞間的信息交流必須依賴圖中b結構
11.用丙酮從雞的紅細胞中提取脂質，在空氣-水界面上鋪成單分子層，測得單分子層面積為S1，設細胞膜表面積為S2，則S1與S2關系最恰當的是（ ）
A.S1=2S2 B.S1＞2S2 C.S1＜2S2 D.S2＜S1＜2S2
12.將大量磷脂分子放入清水中,攪拌后靜置一段時間,下列圖示現象不可能出現的是(　　)
13.基于對細胞膜結構和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。
（1）構成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質是固定不動的。 ( )
（2）細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質才能進入，而對細胞有害的物質則不能進入。( )
（3）向細胞內注射物質后，細胞膜上會留下一個空洞。( )
14．細胞膜的特性和功能是由其結構決定的。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.細胞膜的脂質結構使溶于脂質的物質，容易通過細胞膜
B.由于磷脂雙分子層內部是疏水的，因此水分子不能通過細胞膜
C.細胞膜的蛋白質分子有物質運輸功能
D.細胞的生長現象不支持細胞膜的靜態結構模型
15.下圖為細胞膜的亞顯微結構示意圖，圖中表示物質A，下列相關敘述不正確的是(　　)
A.1是多糖，與細胞表面的識別有密切關系
B.2是磷脂雙分子層，構成細胞膜的基本支架
C.3是蛋白質，在不同的細胞膜中其含量不同
D.圖中所示的物質A正在從膜外進入膜內

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