第1节 细胞膜的结构和功能
课前自主预习案
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[连线]
二、对细胞膜成分的探索 1．细胞膜成分的探索过程
(1)材料 19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞进行的通透性实验，发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
结论：膜是由脂质组成的。根据相似相溶原理，苯(非极性)和Na(极性)中，苯更容易通过细胞膜。
(2)材料 科学研究磷脂分子的结构如右图
水是一种极性溶剂，根据磷脂分子的结构特点在下图画出它在水—空气界面上的分布情况(用●表示磷脂分子)。
＋
答案：
(3)材料 1925年，两位荷兰科学家从细胞膜中提取的脂质铺成的单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。
结论：细胞膜中的脂质为连续的两层。
(4)1935年，英国学者丹尼利和和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
2．细胞膜的成分
3．细胞膜成分与功能的关系
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 三、对细胞膜结构的探索
1．1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的结构，他结合其他科学家的工作，提出细胞膜模型的假说：所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。
2．荧光标记细胞膜实验[填图]
3．辛格和尼科尔森的结论
在新的观察和实验证据的基础上，提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。 四、生物膜的流动镶嵌模型 1．结构模型[据图填空]
名称：磷脂双分子层??
(1)?作用：细胞膜的基本支架??特点：具有一定的流动性
名称：蛋白质分子
?镶在磷脂双分子层的表面???
(2)?位置?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
名称：糖蛋白??
(3)?位置：分布于细胞膜的外表??功能：保护、润滑和细胞识别等2．结构特点
生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
1.判断下列关于细胞膜成分的说法的正误
(1)功能越复杂的细胞膜，它的脂质成分越复杂( ) (2)功能越复杂的细胞膜，它的糖脂越多( ) (3)在组成细胞膜的脂质中，磷脂最为丰富( )
解析：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，故(1)(2)错误；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最为丰富，(3)正确。
答案：(1)× (2)× (3)√ 2．判断下列叙述的正误
(1)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的( )
(2)不同细胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白质分子是不同的( ) (3)细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的( ) 答案：(1)× (2)√ (3)×
3．下列关于生物膜结构探索历程的叙述，不正确的是( ) A．最初的探索是通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的 B．三层结构模型认为生物膜为静态的统一结构
C．流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 D．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
解析：罗伯特森提出的三层结构模型认为生物膜结构是蛋白质—脂质—蛋白质，电镜下观察到的中间亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，认为蛋白质的分布是均匀的、固定的。
答案：D
课堂互动探究案 【课程标准】
概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
【素养达成】
1．基于科学家的研究资料进行演绎推理，通过生物膜模型的构建过程，理解生物膜的结构和功能相适应。(生命观念)
2．简述细胞膜的成分和功能。(科学思维)
3．结合生物膜的结构模型，掌握流动镶嵌模型的基本内容。(科学思维)
4．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。(社会责任)
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？
探究点一 细胞膜的功能
【师问导学】
1．细胞膜作为系统的边界，有着非常重要的功能，结合下列材料和教材P41图3－2分析回答。
(1)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。
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________。 (2)
材料二 细胞膜控制物质进出细胞示意图
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。
答案：(1)外界环境 相对稳定 (2)控制物质进出细胞 相对
2019-2020学年（新教材）生物人教版必修1学案：3.1 细胞膜的结构和功能
