人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能学案

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学习目标：
1.概述细胞膜的主要功能。
2.分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。
3.了解流动镶嵌模型的基本内容。
核心素养：
生命观念——通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观
科学探究——领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。
科学思维——流动镶嵌模型及其解读。
【预习案】
任务一：细胞膜的功能
1.将细胞与_____________分隔开：保障了细胞内部环境的__________。
2.________________进出细胞：
（1）__________________的物质可以从外界进入细胞；____________________的物质不容易进入细胞。
（2）抗体、激素等物质在__________合成后，分泌到细胞外，细胞产生的______也要排到细胞外；细胞内的___________不会轻易流失到细胞外。
（3）细胞膜的控制作用是__________的，环境中一些_____________有可能进入；有些____________________也能侵入细胞，使生物体患病。
3.进行细胞间的_______________：多细胞生物体间的协调不仅依赖于___,也有赖于______________。
【答案】1、外界环境 相对稳定 2、控制物质 （1）细胞需要的营养物质 细胞不需要的物质 （2）细胞内 废物 有用成分 （3）相对 对细胞有害的 病毒、病菌 3、信息交流 物质和能量的交换 信息的交流
任务二：对细胞膜结构的探索
1、19世纪末，欧文顿的实验：溶于 的物质，更容易通过细胞膜。
欧文顿的推论：膜是由 组成的。
2、20世纪初，科学家第一次将膜从 中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是 ；
3、1925年，荷兰的两位科学家从人的红细胞膜中提取脂质并在空气——水界面上铺成单分子层，测得单分子层的面积恰为 的2倍。 结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为 ；
4、1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三层结构，提出生物膜的模型是： ；把生物膜描述为 的统一结构。
5、1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ；
6、1972年，桑格和尼克森提出了生物膜的 。
【答案】
1、脂质；脂质
2、哺乳动物的红细胞；脂质和蛋白质；
3、红细胞表面积；连续的两层；
4、蛋白质-脂质-蛋白质三层；静态
5、流动性；
6、流动镶嵌模型；
任务三：流动镶嵌模型
____________构成了膜的基本支架，是轻油般的流体，具有 。蛋白质分子有的 在磷脂双分子层表面，有的部分或全部_______磷脂双分子层中，有的________整个磷脂双分子层中，大多数蛋白质分子是可以 。
【答案】磷脂双分子层；流动性；镶嵌；嵌入；贯穿于；运动；
【探究案】
探究点一、细胞膜的功能
1.在一首赞美细胞膜的诗中有这样一句：“是谁，隔开了原始海洋的动荡；是谁，奏鸣了生命的交响。”该诗句说明细胞膜具有的功能是 ① 。该功能使细胞成为 ② 的系统，并保障了细胞内部环境的 ③ 。
2.实验分析：
实验一：将新鲜的红玫瑰花瓣分成等量的两组，一组放入蒸馏水中浸泡，一组放入蒸馏水中加热，结果是没有加热的一组蒸馏水不变色，而加热的一组蒸馏水出现红色。
实验二：将玉米籽粒从中部纵切成两半，每一半都含有一部分胚和胚乳。其中一半加热煮熟，另一半不进行加热处理，然后将它们放入红墨水中浸泡，10min后取出用自来水冲洗表面的浮色。结果是：加热煮熟的一半籽粒的胚是红色的，而没有加热处理的一半籽粒的胚是无色的。
以上实验说明细胞膜具有 ① 的功能，实验一产生的原因是 ② ，实验二产生的原因是 ③ 。
3.以下是细胞间信息交流的三种形式。
（1）A是 ① ，需要通过 ② 的运输到达[B] ③ ，与其细胞膜表面的[C] ④ 结合，从而将信息传递给B细胞。
C的化学本质是 ① ，它可以接受另一细胞发出的 ② 。
E是 ① ，能使细胞相互连接，也具有信息交流的作用。
（4）精子和卵细胞之间的识别和结合相当于甲、乙、丙中的 ① 图。
【答案】1.①将细胞与外界环境分隔开②相对独立③相对稳定
2.①控制物质进出细胞 ②红玫瑰花瓣活细胞中的红色色素不能通过细胞膜进入蒸馏水，而加热杀死的细胞，其细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，红色色素进入蒸馏水③红墨水是细胞不需要的物质，不能通过活细胞的细胞膜进入细胞，而加热煮熟的一半籽粒的胚已经死亡，死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以红墨水能够进入死细胞内，使其被染色。
3.（1）①激素②血液循环③靶细胞㈣受体（2）①糖蛋白（蛋白质）②信息（3）①胞间连丝4）①乙
探究点一、细胞膜的结构
（1）图中①_________构成膜的支架。
（2）③_________，其作用是_____________________________________________。
（3）细胞膜中除了含有图中的脂质外，还含有的脂质类型是_________。
（4）③一侧是细胞膜_____侧（填内或者外），细胞膜的选择透过性主要与_____成分有关（用图中的序号回答）。
【答案】磷脂双分子层 糖蛋白 识别、信息交流 脂肪和固醇 外 ②

【训练案】
1. 科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料,并利用哺乳动物的红细胞通过一定的方法,制备出纯净的细胞膜,进行了化学分析。下列有关细胞膜成分的叙述,错误的是( )
A.细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质
B.细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂
C.细胞内的营养物质不能分泌到细胞外
D.最初对细胞成分的认识是通过对现象的推理分析
2. 蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后，会发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应；若将一株油菜花的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜( )
A．主要由脂质和蛋白质组成 B．可将细胞与外界环境分隔开
C．控制物质出入细胞的作用是相对的 D．能进行细胞间的信息交流
3. 作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。有关图示的说法错误的是( )
A.图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能
B.甲细胞分泌a物质与细胞膜控制物质进出的功能有关
C.乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子
D.b物质的主要成分是蛋白质
4．对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程是：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点；②用激光束照射该细胞表现出荧光的某一区域，该区域荧光淬灭(即消失)；③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了荧光斑点。上述实验不能说明的是( )
A．细胞膜具有流动性
B．荧光染料能与细胞膜的组成成分结合
C．细胞膜具有信息传递功能
D．根据荧光恢复的速率可推算出细胞膜中蛋白质或脂质的流动速率
5. 胰岛细胞和神经元细胞在细胞膜上的不同主要体现在( )
A．磷脂的含量高低 B．蛋白质的含量及种类不同
C．糖类的含量及种类不同 D．脂质的含量及种类不同
6. 如图为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题:
(1)该结构模型为目前被公认的细胞膜模型,名称为 _____________________。
(2)图中1表示___________,动物细胞吸水时1的厚度会变小,这说明1具有_________。
(3)图中__________________(填图中字母)侧是细胞膜的外侧。
(4)气味物质分子首先要与图中[ ]________结合，才有产生嗅觉的可能。（[ ]中填序号）
参考答案
1-5：CDCCB
6．（1）流动镶嵌模型
（2）磷脂双分子层；流动性
（3）A
（4）3；蛋白质