细胞的基本结构一细胞膜教案

1、适用学科高中生物适用年级高一适用区域人教版区域课时时长（分钟）2课时知识点1.细胞膜的成分和功能2.生物膜的结构 （流动镶嵌模型）3.举例说出细胞膜是选择透过性膜（渗透作用）4.质壁分离复原实验5.物质进出细胞的方式教学目标1细胞膜的成分和功能2举例说出细胞膜是选择透过性膜3质壁分离复原实验4流动镶嵌模型的基本内容5物质进出细胞的方式教学重点1细胞膜的成分和功能2举例说出细胞膜是选择透过性膜3质壁分离复原实验4流动镶嵌模型的基本内容5物质进出细胞的方式教学难点1.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义2.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点3.主动运输教学过程一、导入使用建议：

2、细胞的基本结构是细胞膜、细胞核和细胞器，本讲重点讲述细胞膜的有关内容。 学生需要知道细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成；具有分隔、信息交流和控制物质进出的功能。指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机地联系起来，对细胞形成系统的认识。而且，具体讲解生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输实例（细胞的吸水和失水）、物质的运输方式，以细胞是基本的生命系统为主线展开，系统的、全面的讲述细胞膜的物质组成、结构、功能和发展变化。你有过这样的经历吗？自己心爱的自行车出了毛病，你将一些零件拆卸下来，却发现再组装成原样并非易事。细胞的结构可比自行车复杂多了。虽然人类对细胞中的物质和结构已经有了深入的了解，但是至今也未实

3、现人工组装细胞。不同的事实揭示同样的道理：系统不是其组合的简单堆砌，而是通过分组间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。二、知识讲解考点1 细胞膜的成分和功能使用建议： 通过“体验制备细胞膜的方法”的实验感知细胞膜的存在。学生知道了蛋白质、糖类和脂质是重要的化合物，但对于这些物质的存在位置还不清楚，因此需引导学生从生命系统的结构基础的角度，认识“蛋白质是生命活动的主要承担者”。1 细胞膜的成分实验“体验制备细胞膜的方法”哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，没有细胞器，是最佳材料。 研究发现：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类。 组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。 蛋白质在细胞膜中行使功能时起重

4、要作用，故功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。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；（3）进行细胞间的信息交流：细胞间的交流方式多种多样，如图。考点2 生物膜的结构使用建议： 通过细胞膜的组成和功能的学习，让学生归纳总结出流动镶嵌模型的基本要点，教师手绘生物膜的结构模型示意图，结合该图阐述流动镶嵌模型的基本内容。再让学生想象细胞膜的三维立体结构。1. 流动镶嵌模型：EEFAG磷脂双分子层DCBA游离蛋白B镶嵌蛋白C贯穿蛋白D通道蛋白E糖类F磷脂分子G胆固醇E+B糖蛋白E+F糖脂2. 糖蛋白细胞的糖蛋白具有识别和信息交流的功能；有糖蛋白的一侧为细胞的外侧

5、。3. 细胞膜的特性：一定的流动性和选择透过性。考点3 细胞的吸水和失水结构层次使用建议：细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。分析教材中“水分进出哺乳动物红细胞的状况”，并结合物理学知识，了解渗透作用，学习细胞的吸水和失水原理。同时进行探究实验“植物细胞的吸水和失水”（质壁分离复原），证明细胞膜是选择透过性膜。1渗透作用（1）条件：半透膜，半透膜两侧具有浓度差，H2O分子的移动。（2）当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀，过度吸水涨破。当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩。当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。2质壁分离复原实验（1）质：原生

6、质层细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层相当于一层半透膜。（2）实验原理：渗透作用（3）实验材料：紫色洋葱外表皮细胞（不必染色，易观察）（4）实验结果：质量分数为30%的蔗糖溶液使洋葱鳞茎外表皮细胞发生质壁分离，而清水又可使质壁分离得到复原。（5）实验结论：细胞膜是选择透过性膜；细胞是活细胞。（6）实验设计：清水处理细胞 高浓度蔗糖溶液处理细胞 再清水处理细胞考点4 物质进出细胞的方式结构层次使用建议：根据课本中的“问题探讨”的实验结果，引导学生总结出物质跨膜运输的方式。不跨膜运输种类：胞吞和胞吐 （如：分泌蛋白）特点：消耗能量；不穿过磷脂双分子层主动条件：低浓度高浓度；消耗能量；需

7、要载体蛋白。运输举例：小肠绒毛上皮细胞吸收营养物质。一般情况下，离子的运输。跨膜运输被动条件：高浓度低浓度；不消耗能量；运输种类自由扩散：CO2，O2，H2O，酒精，丙酮酸，甘油协助扩散葡萄糖进入血红细胞；通道蛋白的运输。三 、例题精析使用建议：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，覆盖基础、巩固和拔高三个例题。例题1右图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是（ ）A甲>乙>丙 B甲<乙<丙C甲>乙，乙<丙 D甲<乙，乙>丙【答案】B【解析】细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯

8、度跨膜运输的过程，即水分子可以由低浓度溶液向高浓度溶液渗透，根据图示细胞之间水分子的流动方向可知，图中三个细胞的细胞液浓度关系为：甲<乙<丙，B项正确，A、C、D项错误。例题2下列物质中，出入细胞既不需要载体也不消耗能量的是（ ）A氨基酸 BNa+ C葡萄糖 DO2【答案】D【解析】物质跨膜运输的方式。例题3有关细胞膜的叙述，不正确的是（ ）A细胞膜具有全透性 B细胞膜具有一定的流动性C细胞膜结构不对称 D细胞膜具有识别的功能【答案】A【解析】细胞膜的特性：一定的流动性、选择透过性。细胞膜中的糖蛋白具有识别和信息交流的功能；有糖蛋白的一侧为细胞的外侧。例题4将紫色洋葱在完全营养液中

9、浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞溶液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为（ ）A甲乙 ，被动运输 B. 甲乙 ，被动运输 C甲乙 ，主动运输 D. 甲乙 ，主动运输【答案】B【解析】首先水分子的跨膜运输是自由扩散属于被动运输，甲浓度时植物正常生长时的细胞液浓度，如果放在蒸馏水中可以吸水；而乙浓度是植物不在吸收蒸馏水的浓度，根据渗透作用的原理甲浓度大于乙浓度。例题5右图为氨基酸和

10、Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（ ）选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输【答案】D【解析】根据图形可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输，属于主动运输（其动力来自于Na+协同运输中的离子梯度）；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，属被动运输，综合分析，D选项正确。四 、课堂运用使用建议：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，

11、再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。基础1. 细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的 ()A磷脂含量 B蛋白质的种类和数量C糖的种类 D水含量【答案】B【解析】细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上蛋白质的种类和数量，选B。2. 科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死的细胞会被染成蓝色，而活的细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。此方法所利用的是细胞膜的哪种功能()A保护细胞内部结构的功能 B吸收功能C控制物质进出的功能 D免疫功能【答案】C【解析】活的细胞其细胞膜具有选择透过性，能控制物质进出细胞；细胞死亡后，细胞膜的选择透过性功能消失

12、，不能控制物质进出细胞，所以用台盼蓝染色，死的细胞会被染成蓝色，而活的细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。故选C。3. 下列关于制备细胞膜的叙述，错误的是()A鸟类的红细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料B制备出的细胞膜中，其基本支架是磷脂双分子层C选取的材料最好用没有细胞器膜和核膜的细胞D哺乳动物的成熟红细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料【答案】D【解析】鸟类的红细胞和正常的动物细胞一样具备细胞器膜和核膜，不是制备纯净细胞膜的理想材料，A正确；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，B正确；选取的材料最好用没有细胞器膜和核膜的细胞，如哺乳动物成熟的红细胞，C正确；哺乳动物的成熟红细胞是制备纯净细胞膜的理想材

13、料，D错误。巩固1. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予JamesRothman等三位科学家，以表彰他们在细胞的“囊泡转运”研究方面做出的重大贡献，细胞内囊泡的膜与细胞膜的成分相似，它们的主要成分是()A磷脂和蛋白质 B油脂和糖类C蛋白质和DNA D纤维素和果胶【答案】A【解析】生物膜的化学组成2. 运动时汗腺分泌大量汗液，汗液初始的渗透压与血浆相等，在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl被重吸收，而水很少被重吸收，下列叙述正确的是（ ）A.出汗可使血浆渗透压降低 B.出汗不利于体温维持稳定C.汗腺导管重吸收需Na+消耗ATP D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱【答案】C【解析】汗液在流经

14、汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl被重吸收，而水很少被重吸收，使血浆渗透压升高，下丘脑渗透压感受器兴奋增加；运动时机体产热增加，出汗有利于机体散热，从而维持体温稳定；Na+的吸叫属于主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量。3. 将人的红细胞放入4蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）。A.红细胞具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大【答案】C【解析】本题考查渗透作用的原理，在蒸馏水中，细胞液浓度大于外界溶液浓度，导致红细胞渗透吸水；吸水过程中，蒸馏水会不断进入红细胞内，又因为红细胞外无细胞壁保护，最终造成过度吸水而涨破，故本题

15、正确答案为C。拔高1. 胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗 ATP。回答下列问题：（1）胰岛素从胰岛 B 细胞释放到细胞外的运输方式是_，葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是_。（2）当血糖浓度上升时，胰岛素分泌_，引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，其意义是_。（3）脂肪细胞_（填“是”或“不是”）胰岛素作用的靶细胞。（4）健康人进餐后，血糖浓度有小幅度增加。然后恢复到餐前水平。在此过程中，血液中胰岛素浓度的相应变化是_。【答案】（1）胞吐协助扩散（2）增加 促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用，降低血糖浓度（3）是（4

16、）先升高后降低【解析】（1）胰岛素的化学成分为蛋白质，属于大分子物质，跨膜运出细胞的方式为胞吐；由题意可知，肌细胞运输葡萄糖需要载体不需要能量，所以葡萄糖进入骨骼肌的运输方式是协助扩散。（2）当血糖浓度上升时，胰岛素作为降血糖的激素，分泌量增加；由题意可知，此载体转运葡萄糖的过程不消耗 ATP，为协助扩散，因此载体的数量增加可以增加骨骼肌细胞吸收葡萄糖的速度，降低血糖。（3）胰岛素使得骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，说明脂肪细胞是胰岛素作用的靶细胞。（4）进餐后血糖浓度升高，胰岛素作用后下降，当降到正常水平时，不再作用，维持在餐前水平。2. 比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多

17、种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的结论是（ ）A.生物膜上存在协助H2O通过的物质 B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性具有选择性C.离子以易化（协助）扩散发生通过人工膜 D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率【答案】C【解析】据图分析：生物膜对水分子通透性大于人工膜，说明生物膜上存在协助H2O通过的物质，故A正确。生物膜对于K+、Na+、Cl-的通透性各不相同，故B正确。图解只显示人工膜对K+、Na+、Cl-的通透性一样，都很低，说明人工膜缺乏蛋白质协助运输离子，没有说明为协助扩散（不需要ATP），故C错。甘油体积比气体复制体积大，故通过人工膜速率慢，故D正确。3. 如图是细胞

18、间的三种信息交流方式，请据图分析回答下列问题：(1)图A表示通过细胞分泌的化学物质，随_到达全身各处，与靶细胞表面的_结合，将信息传递给靶细胞。(2)图B表示通过相邻两细胞的_，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中表示_，请举例：_。(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成_，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中表示_。(4)在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流，这种交流大多与_有关。【答案】（1）血液受体（2）细胞膜接触与膜结合的信号分子 精子和卵细胞之间的识别和结合（3）通道胞间连丝（

19、4）细胞膜的结构和功能【解析】细胞间信息交流的方式常见有三种：通过血液的传送，将腺细胞分泌的物质运送到靶细胞，把信息传递给靶细胞，如激素调节；通过细胞间的直接接触，把信息传给另一个细胞，如精子与卵细胞相互识别和结合的过程；相邻细胞间形成通道，由通道完成信息的相互传递，如高等植物细胞间的胞间连丝。这种信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关。五、课堂小结使用建议：了解细胞膜的组成、结构和功能，掌握物质进出细胞的方式，理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。1细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质，少量糖类。细胞膜的功能分隔；控制物质进出；信息交流。2细胞膜是选择透过性膜，举例：水分子可以进出，蔗糖分子不可

20、以。3细胞的吸水和失水：质壁分离复原实验，植物烧苗现象，植物的生理干旱。4流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层+蛋白质分子+糖蛋白+通道蛋白5物质进出细胞的方式：胞吞和胞吐；主动运输；被动运输六、课后作业后作业使用建议：讲解完本章的知识点，布置课后作业，让学生巩固知识，建议也分三个层次，每个层次3-5题基础1. 蔗糖不能透过红细胞的细胞膜。将红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中，一段时间后细胞形态发生的变化是（ ） A涨破、皱缩 B皱缩、皱缩 C膨胀、膨胀 D皱缩、涨破【答案】D【解析】由于红细胞没有细胞壁的保护，且蔗糖不能透过红细胞的细胞膜，所以当红细胞被分别浸入高渗的蔗糖溶液和蒸馏水一

21、段时间后，细胞形态发生的变化依次是因失水而皱缩和因吸水而涨破，故选D。2. 疟疾对人类的健康造成极大危害，其病原体疟原虫是一种单细胞生物。早在东晋葛洪肘后备急方中就有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”的记载，这对我国科学家从黄花蒿（中医药方中称为“青蒿”）中提取抗疟药青蒿素有重大启示，其中屠呦呦由于在这方面的杰出工作荣膺2019年诺贝尔生理学或医学奖。科学家曾用酒精提取青蒿素，会将黄花蒿中的水溶组分和脂溶组分一并提取出来，且酒精易使青蒿素失去生理活性。她改用乙醚提取青蒿素，对实验鼠的疟疾抑制率达到99%100%。进一步研究发现，青蒿素作用于疟原虫的膜结构，使核膜及质膜破坏。以下说法不正确

22、的是（ ）A青蒿素属于脂溶性物质B青蒿素可以裂解疟原虫C酒精提取的青蒿素含量较高D乙醚提取青蒿素抗疟效果好【答案】C【解析】略3. 下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是（ ）A. 植物体胞杂交中原生质体融合 B. mRNA与游离核糖体的结合C. 胰岛B细胞分泌胰岛素 D. 吞噬细胞对抗原的摄取【答案】B【解析】本题主要考查细胞膜的结构特点具有一定的流动性，考查学生的理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，内吞和外排作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的

23、流动性无关。巩固（3-5题）巩固1. 下图1为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图，图2为细胞膜结构示意图，图中序号表示细胞结构或物质。请回答问题：（1）淀粉酶的化学本质是_，控制该酶合成的遗传物质存在于 4 _中。（2）图1中，淀粉酶先在核糖体合成，再经2 _运输到1 _加工，最后由小泡运到细胞膜外，整个过程均需3 _提供能量。（3）图2中，与细胞相互识别有关的是图中 5 _，帮助某些离子进入细胞的是_（填图中序号）。【答案】（1）蛋白质 细胞核（2）内质网 高尔基体 线粒体（3）糖蛋白 通道蛋白【解析】图示是唾液淀粉酶合成和分泌过程示意图，其中结构1为细胞核，是遗传和代谢的控制中心；结构2为线

24、粒体，是有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动提供能量；结构3是内质网；结构4是高尔基体。（1）唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位氨基酸。控制唾液淀粉酶合成的遗传物质存在于细胞核中。（2）唾液淀粉酶属于分泌蛋白，其合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质，内质网进行粗加工，高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质，整个过程还需要线粒体提供能量，因此该酶合成、运输和分泌过程依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。2.右图为植物细胞亚显微结构模式图。请回答下列问题：（1）图中A、B、C、D都具有膜结构，构成膜的主要成分是 蛋白质和_。（2）细胞各种代谢活动所需要的ATP主要来自于 _过程， 此过程

25、主要在B_中完成。（3）将该细胞置于高浓度的蔗糖溶液中，结构A_中 的水分会大量渗出细胞，细胞将出现_的现象。【答案】（1）磷脂 （2）有氧呼吸 线粒体 （3）液泡 质壁分离【解析】（1）生物膜的成分基本相同，构成膜的主要成分是蛋白质和磷脂。（2）细胞各种代谢活动所需要的ATP主要来自于有氧呼吸过程，场所是细胞质基质和线粒体，主要在线粒体中完成。（3）将该细胞置于高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水，液泡中的水分会大量渗出细胞，细胞将出现质壁分离的现象。3. 下图为肝细胞膜运输葡萄糖分子的示意图。请回答问题：（1）葡萄糖进入肝细胞的运输方式是 ，当血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞合成 ，调控这一过程

26、的激素是 。（2）载体的两种状态是蛋白质的 发生改变的结果。（3）该载体不能运送氨基酸分子进入肝细胞，体现了载体具有 性。【答案】（1）协助扩散；肝糖元；胰岛素 （2）空间结构 （3）专一【解析】（1）据图分析，葡萄糖分子的运输方向是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，但不需要能量，属于协助扩散。胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。拔高1. 红细胞可被冷冻干燥保存于血库中，解冻后浸于生理盐水中，仍能较好地恢复其正常结构和功能，这对于输血有重要意义。为研究红细胞保存的最适条件，科研人员

27、进行了实验研究。请回答问题：（1）红细胞膜主要由_和蛋白质分子构成，可控制物质出入细胞。（2）下图为不同浓度NaCl溶液中红细胞的形态。红细胞在 浓度的NaCl溶液中最接近其正常形态和体积，此浓度NaCl溶液称为生理盐水。（3）用不同浓度NaCl溶液处理加入抗凝剂的血液，离心沉淀，测得红细胞的溶血率如下表所示。据表分析，红细胞更加耐受 （低浓度、高浓度）NaCl溶液。有研究表明，NaCl溶液浓度为0.54%和0.72%时，红细胞占血液的体积比正常状态明显增加，这是由于红细胞形态由双凹圆饼形变为_形所致。NaCl溶液浓度（）0.380.450.540.720.9034912溶血率（）79.430.26.62.41.92.12.525.255.8注：溶血指红细胞破裂，血红蛋白外溢。（4）将浓度为3%和9的NaCl溶液处理过的红细胞分别放入生理盐水中，后者血红蛋白外溢