高中生物必修一细胞膜—系统的边界 说课稿（5篇）

第一篇：高中生物必修一细胞膜—系统的边界 说课稿

细胞膜—系统的边界 说课稿

一、说教材

1、教材分析

本课题是生物第三章第一节的教学内容，本节课主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两个方面的内容。本课的教学内容是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的。所以，学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习动物和植物的新陈代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。

2、目标分析

根据本节课教学内容的要求和教学内容的结构特征，依据学生的学习心理规律和素质教育的要求，结合学生已有实际水平，本节课教学目标制定如下：

知识目标：

（1）简述细胞膜的成分和功能

（2）解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。能力目标：

（1）培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力。（2）培养学生依据科学实验史料构建生物学知识的能力。情感目标：

（1）让学生参与生命问题的探讨与结果分析。

（2）通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生物体结构和功能相适应的观点，教育学生热爱科学。

3、教学重点和难点

教学重点：（1）细胞膜的成分和功能。

（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。因为这是本节课的中心内容和关键。教学难点：（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。（2）体会细胞膜对这个生命系统的重要意义。

因为以上内容复杂，涉及面广，学生缺乏必要的基础知识，不易理解。

二、说学情

中专学生已具备一定的抽象思维能力和较高的思维积极性，他们不愿意被动接受学习，而是要求在老师的指导下，自己亲自去探究，这符合青少年心里发展的特点。但其知识储备和认知水平有限，理解能力、分析问题的能力还较低，需要老师在授课时因势利导，不断启发、点拨和矫正。根据本节课的教学目标，注意引导学生透过现象看本质，发现知识的前后联系，从而突出重点，解决难点。

二、说教法

根据教学目标的要求，结合教材的内容特点和学生知识水平及思维发展的特点。本节选择：

1、指导读书法：培养学生的自学能力。

2、提问设疑法：制造悬念，启发学生思考，引起学生的好奇心和求知欲，这样做是培养学生的思维能力。

3、引导讨论法：培养学生观察、分析问题的能力，同时充分体现教师的主导和学生的主体作用。

4、讲练结合：及时巩固每个知识点十分有利。

四、说学法

教与学双方是相辅相成的，不能只强调教而忽视了学。教学过程是教师教与学生的学的共同活动过程，一节课既要发挥教师的主导作用，又要突出学生的主体作用。根据中专生的心理特点、处年龄特点与本地的实际情况，我采用下面方法来引导学生学习：

1、引导学生讨论并回答，提高学生说的能力。学生只有会说，才将新知识加以消化，加以巩固。说是学生参与教学的重要体现，也是新课改的要求。

2、引导学生练，提高学生运用知识的能力。练是学生掌握知识、运用知识的一条途径，也是消化本节内容的关键。适当安排一些练习，让学生消化并学会迁移和应用，这有利于达到预期的教学目标。

五、说教学程序

1、创设情境，导入新课

导入新课就是要用富有感染力的语言和事例，因为导言在教学中起着承上启下的作用，一方面它可以激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性；另一方面也可以留下悬念。本节课采用设疑的方法提出问题。

引言：有位专家这样说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比现在设计出的任何智能电脑精巧！”，同学们认为他说的对吗？（自由发言）

提问：我们学校的校园与校外环境是以什么作为界限呢？（自由发言）

师：细胞作为生命活动的基本单位，也有结构使细胞和外界隔绝开来，那就是细胞膜。

2、认定目标，引导探究

让学生明确本节课的学习任务，加强学生学习过程的有意注意。

3、设计计问题，指导自学

问题：（1）同学们懂得区分显微镜视野中的气泡和细胞吗？（2）光学显微镜下能不能看见细胞膜？（3）如何确定细胞膜的存在？（4）怎样获得细胞膜？

（5）细胞膜在生命活动中起什么作用？（6）植物细胞和动物细胞有何区别？（7）植物细胞壁由什么组成？有什么作用？

指导学生阅读教材，引导讨论、分析并回答，最后教师纠正、精讲点拨。让学生体会科学研究的思路和方法，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。

4、归纳总结，引导迁移 师生共同完成。

细胞膜的主要成分：脂质（约50%）、蛋白质（约40%）、和糖类（约2%-10%），磷脂最丰富。

细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分割开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的信息交流。

5、达标测评，反馈纠正

检查学生知识掌握情况，对学生给予激励性评价，让学生体会获得成果的喜悦。

6、板书设计（略）

板书设计必须简明扼要，脉络清晰，既要体现知识之间的相互联系，又要突出重难点目标。

第二篇：细胞膜系统的边界说课稿

细胞膜—系统的边界说课稿

—09生科二班杨琪

一、教材分析

1.教材的地位和作用

“细胞膜——系统的边界”是普通高中课程标准实验教科书生物必修一第三章《细胞的基本结构》第一节的内容。本节是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第二章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化，结构化的作用。同时为第二节的细胞器和第四章“细胞的物质输入与输出”等内容做铺垫，起着承上启下的作用.2.教学目标

1）知识目标：简述细胞膜的成分和功能。

2）能力目标：培养学生对“体验制备细胞膜的方法”实验进行归纳总结的能

力。还有学会提取信息的能力。

3）情感、态度与价值目标：通过“体验制备细胞膜的方法”实验，养成勇于质疑、积极实践的科学精神和科学态度。

3.教学的重点和难点 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 教学难点: 1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法

二、学情分析

本节课的教授对象是高中一年级学生，他们具有较强的动手能力，具有一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立但不完善但他们学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。学生在初中生物学学习中，已通过显微镜观察了细胞的结构，对细胞膜已有所了解，但很大程度上，仍停留在老师、教科书告知的知识上，并没有真正看到细胞膜，安排实验，让学生体验科学探究的过程，并且从中学会选择材料，分析选择何种材料原因，并通过通俗易懂的文字与图片，帮助学生识记和理解。

三、说教法

遵循启发探究性原则，综合化运用讲授法、谈话法、讨论法、直观演示和动手实验等多种方法的，调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用，并根据学生的年龄特点和学生对知识的掌握程度，力求做到因材施教。

四、说学法

在本节学习中，教师指导学生进行实验操作，体验细胞膜制备的方法，学生通过自学资料，小组讨论学习，让每一个学生积极参与，认真思考，充分体现主体作用。

五、说教学过程

1、创设情境，导入新课

将课前准备的一个装有水的气球放在透明的玻璃缸中，让学生观察用解剖针刺破气球会发生什么现象。并用PPT展示光镜下未经染色的动物细胞图，引导学生思考水球与图中的细胞的相似之处（最外面都有边界）。教师顺势导入：细胞作为一个生命系统，细胞膜是他的边界。

设计目的：利用学生生活中熟悉的现象吸引学生的注意，激起学生的兴趣。利用实物和PPT展示图片，给学生视觉冲击，从而引发学生的思考，激起学生的求知欲。

2、引导探索，学习新知

（1）ＰＰＴ展示植物细胞模式图和光镜下未经染色的动物细胞图，让学生思考有什么不同，引导学生提出“为什么系统的边界是细胞膜不是细胞壁？”简要介绍细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，主要是对植物细胞有支持和保护作用。细胞壁具有全透性，故细胞膜才是系统的边界。引导学生思考能否将细胞膜提取出来以体验细胞膜的存在呢？过渡到细胞膜的制备。

（2）体验制备细胞膜的方法 1）问题串设计：

①选材：选择什么细胞作材料？

②为什么选择哺乳动物成熟的红细胞做实验材料?(在老师指导下讨论分析)③怎样才能获得细胞膜（教师讲授）

2）多媒体播放教参CD中的这个实验，同时教师加以讲解 3）总结实验并加以评价 设计意图：体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，提高学生的科学研究素养。学生在已有知识基础上思考，尝试找出实验的原理，通过视频体验细胞膜的制备过程、自主思考，加深学生的理解。

（3）细胞膜的成分 材料一：科学家用一种可以溶解脂质的物质对细胞膜进行处理，最后发现细胞膜被溶解了。

材料二：用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被溶解。

展示细胞膜的结构模式图，简要分析细胞膜结构及各部位名称。联系生活，出示癌症患者与正常人检查是否患癌症的验血报告单，说明细胞膜上的物质成分发生异常改变会反映出人身体的病变情况。过渡到细胞膜的功能。

设计意图：分析材料、积极思考、发现问题、回答问题；通过模式图初步了解细胞膜的构造，为后面学习做铺垫；联系生活，让知识与生活联系起来。

（4）细胞膜的功能 1）教师讲解：

①将细胞与外界环境分隔开 将课前准备的装有墨水的气球放入装有水的透明玻璃缸中，用解剖针刺破，让学生观察有什么现象发生。气球的膜能将墨水与外界的水分隔开类比出细胞膜能将外界环境分隔开的功能。

②控制物质进出细胞 演示图片加强理解。

③进行细胞间的信息交流,并以动画的形式来形象地说明细胞膜进行细胞间信息交流的功能。

设计意图：提高学生自主学习的能力；注重与现实生活的联系，加强与学生的互动，引导利用类比的方法解决问题，便于学生理解和掌握。

3、课堂总结

a)课堂小结：让学生尝试对本节课所讲的主要内容做小结

b)课堂巩固：从课本上选择相应的题目，通过练习让学生巩固新知识 设计意图：促进学生形成知识网络，知识反馈，加强记忆，巩固所学知识。

第三篇：《细胞膜——系统的边界》说课稿

细胞膜——系统的边界说课稿

一、说教材 1.地位与作用

《细胞膜——系统的边界》是高中《生物》必修1中第三章第一节的内容，本章从系统的角度看是从细胞膜、细胞器、细胞核三个层面描述细胞的基本结构，而本节是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，为以后的细胞器、物质出入细胞的方式等内容做铺垫，起着承上启下的桥梁作用，是生物学中十分重要的内容。2．教学目标 1）知识目标

①简述细胞膜的成分。

②举例说明细胞膜的功能。2）能力目标

①进行“体验制备细胞膜的方法”实验，熟练操作显微镜。

②通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。3）情感态度与价值观

①通过“体验制备细胞膜的方法”实验，养成勇于质疑、积极实践的科学精神和科学态度。

②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。3．教学重点难点：

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。难点：用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。二、学情分析

本节课的授课对象是高中一年级学生，他们具有较强的动手能力，具有一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立但不完善，但他们的学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。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、说教法和学法

根据上述对教材和学生情况的分析，本节采用以下教法和学法：

教法：遵循启发探究性原则，综合化运用讲授、讨论、直观教具、实验法等。学法：实验、自学与讨论

四、教学过程

(一)教学流程图：1.导入新课（章导入、节导入）→2.体验制备细胞膜的方法（细胞膜：问题探讨）→3.细胞膜的成分（材料的选择、获取、准备，操作步骤，实验现象，结果与评价）→4.细胞膜的功能→5.植物细胞的细胞壁→6.巩固复习(二)教学过程 1.导入新课

（1）章导入：利用翟中和院士的图片和一句话即“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”引出本章内容。

（2）节导入：展示“伊红扩散到整个细胞”材料，设计问题导出本节学习内容：细胞膜——系统的边界。设计意图：引用名言，激发学生的兴趣和求知欲；创设问题情境引导学生思考和猜测。2.体验制备细胞膜的方法（1）问题串设计：

①选材：选择什么细胞做材料？ ②为什么选择哺乳动物成熟的红细胞做实验材料？（在教师的指导下讨论分析）③怎样才能获得细胞膜？（教师讲授）

（2）多媒体播放教参CD中的这个实验，同时教师加以讲解（3）学生分组实验（4）总结实验并加以评价

设计意图：体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，提高学生科学研究素养。学生在已有知识的基础上思考，尝试找出实验的原理，实现亲身体验、自主思考的的过程，这样加深学生的印象。培养学生拓展迁移的能力，使学生认识先进的生物学研究仪器。3.细胞膜的成分

【学生活动】阅读材料回答问题

材料一:科学家用一种可以溶解脂质的物质对细胞膜进行处理，最后发现细胞膜被溶解了。材料二：用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。

展示细胞膜模式图（或者将教材合上，看封面）简要分析细胞膜结构及各部位名称。

设计意图：分析材料、积极思考、发现问题、回答问题;通过模式图初步了解细胞膜的构造，为后面学习做铺垫。

4.细胞膜的功能

（1）学生自主学习并归纳总结：P42（2）展示图片加强理解:图片

（3）讨论：联系生活实际，举例现实生活中有什么东西与细胞膜的功能相近？

设计意图：提高学生自主学习的能力；注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，便于学生理解和掌握。5.植物细胞的细胞壁

（1）给出植物细胞的图片让学生观察

(2)结合图片中植物细胞的细胞壁和细胞膜进行讲解： ①植物细胞也有细胞膜，但是在其外面还包裹着一层细胞壁 ②细胞壁的成分：果胶 纤维素 ③细胞壁的作用：支持 保护 设计意图：知识迁移，温故而知新 6.巩固复习

（1）课堂小结：让学生尝试对本节课所讲的主要内容做小结。

（2）课堂巩固：从课本上选择相应的题目，通过练习让学生巩固所学的知识。（3）布置作业

设计意图：促进学生形成知识网络；知识反馈，加强记忆，巩固所学知识。

《细胞膜——系统的边界》庄荣江

一、教材分析

1、教材所处的地位及作用：《细胞膜——系统的边界》是高中人教版生物《分子与细胞》必修模块中第3章第1节内容，课程标准中与细胞膜有关的要求是“简述细胞膜系统的结构和功能”，属于了解水平。本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验及相关的资料，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第1章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化、结构化的作用，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化。同时也奠定了学习第4章《细胞的物质输入与输出》的基础，具有承上启下的作用。

2、三维教学目标：体验制备细胞膜的方法，需要掌握临时装片的制作和显微镜的熟练操作，因此本节的知识和技能目标确定为“体验制备细胞膜的方法”，进而了解“细胞膜的组成成分与功能”。通过参与问题的探讨和实验结果的分析，来认同细胞膜作为细胞生命系统的边界及其重要意义，体会生命的精致与完美，培养学生崇尚生命、热爱科学的情感态度与价值观。

3、教学重点难点：细胞膜组成成分与其功能的相适应特点是理解细胞膜作为系统的边界的基础，因此本节的教学重点确定为“细胞膜的成分与功能”。体会细胞膜作为细胞生命系统边界的重要意义，为后面把细胞作为一个活系统来研究做了一个起点示范，是一个重要却相对难理解的知识点。要让学生从实验中体会科学探究的思路和方法，培养进行生物学研究能力，需要考虑学生在实验中可能遇到的困难，因此本节的实验也是一个教学难点。

二、学情分析

学生对细胞膜并不陌生，在初中生物学学习中，学生对细胞膜已经有所了解。学生在初中阶段也已通过显微镜观察了细胞的结构，但对于细胞膜，很大程度上，都是停留在老师、教科书告知的知识上，并没有真正看到细胞膜，事实上即使是科学家也是先知道细胞膜的存在，再通过电子显微镜证实，因此从科学家如何确定细胞膜存在作为切入点，可以打开学生学习细胞膜的兴趣之门。教材安排该实验，主要目的就是让学生体验科学探究的过程，并且从中学会选择材料，分析选择何种材料原因。然后从实验结果递引出细胞膜的功能，学生可以通过通俗易懂的文字与图片较快地了解细胞膜作为细胞生命系统边界的功能。

三、教学方法与手段

通过教材与教师的引导，学生进行实验活动，体验科学探究的过程，让学生感知细胞膜的存在，同时也进一步提高了学生动手操作和使用显微镜的技能。通过引导学生将细胞的物质组成与结构的有机联系，可以帮助学生对细胞形成系统的认识，也为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定了基础。在多媒体实验室进行教学，既可以开展实验，也可以利用多媒体进行辅助教学。

四、教学过程

教学引入：以翟中和院士关于细胞生命的精巧说法引起学生学习的兴趣，多媒体展示部分细胞的显微图片及完整生蛋黄实物。

学生思考：细胞如何分界？ 引出新课：细胞膜——系统的边界。

（教师课前先联系实验员准备好开展实验的相关材料与器具。）学生阅读实验内容，完成讨论，并派代表回答：实验材料为何选用哺乳动物的红细胞？ 教师进行评价与补充，引导学生体会材料的正确选择对于实验成功进行的重要意义。多媒体展示实验原理及步骤，特别是临时装片的制作过程。学生进行实验，体验细胞膜的制备过程。教师在旁巡视与指导。

教师精讲：细胞膜的成分（主要是脂质与蛋白质）学生阅读：与生活的联系（P41）

从结构与功能相适应的特点，引出：细胞墨的功能。教材采用的是通俗易懂的文字，又用了类比、打比方等手法，学生理解比较简单，因此关于细胞膜功能的学习主要是通过学生自主阅读掌握了解。教师最后进行一个简单的概括与展示（通过多媒体展示）。从动植物细胞的区别，对比引出细胞壁，介绍细胞壁的成分与功能，完成课堂教学的主要内容。

教师小结：实验材料的正确选择，细胞膜的成分、功能。

布置课堂练习，通过讲练结合的方式，巩固教学重点，突破教学难点。

第四篇：必修一第3章第1节细胞膜--系统的边界

第3章 第1节

细胞膜—系统的边界

教学目标：

1、知识与技能：掌握细胞膜的成分和功能；学会制备细胞膜的方法

2、过程与方法：通过用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,锻炼动手操作能力。通过对实验现象的观察,培养观察能力。

3、情感态度与价值观：通过实验,体验制备细胞膜的方法,体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。教学重点：细胞膜的成分和功能；细胞膜对于生命系统的重要意义。教学难点：用红细胞制备细胞膜的方法；细胞膜对于生命系统的重要意义 教学资源：多媒体课件、相关实验材料用具

教学方法：目标教学法 实验法 读书指导法 课时安排：1课时 教学过程： 引入新课：

提问：生物体结构和功能的基本单位是什么？最基本的生命系统又是什么？(引言)引出第3章课题。

课件展示：气泡和细胞的图片

指导学生仔细观察，让学生尝试指出哪些是细胞？

提示：气泡中间光亮，里面只有空气；边缘颜色较深。

细胞具有细胞膜、细胞核和细胞质，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。

提问：在光学显微镜下我们能看见细胞膜吗？

讲：要想真正观察细胞膜要用电子显微镜，但是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，请大家推测一下，科学家是怎样确定细胞膜的存在的？

(引言)导入新课：细胞膜——系统的边界（并板书）讲授新课：

引言：细胞膜作为细胞的边界，它的化学成分与功能与细胞的稳定性密切相关。而我们要研究细胞膜的化学组成。首先要把细胞膜与细胞的其他组分分离开，那么我们怎样获得细胞膜呢？

一、制备细胞膜

阅读书本P40，学生阅读教材

思考1：为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?（哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。）思考

2、用什么方法获得细胞膜？ 学生：思考回答问题

教师：实验过程及注意事项： ① 红细胞要用生理盐水稀释。② 注意盖盖玻片的方法，防止出现气泡③ 用

吸水纸吸引时，注意不要把细胞吸跑。④ 有些操作在载物台上进行。⑤ 实验中持续观察细胞的变化。

思考3：如何提纯细胞膜？（离心分离）

二、细胞膜的成分

材料分析：科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优等通过细胞膜，并且细胞膜常常会被脂质物质的溶剂溶解掉，被蛋白酶分解掉。

学生：这些事实说明：细胞膜主要是由蛋白质和脂质构成。膜主要含有脂类和蛋白质两大类物质。蛋白质约占膜干重的40%,脂类（主要是磷脂）约占50%。此外,细胞膜还含有约2%～10%的糖类。

三、细胞膜的功能

1.将细胞与外界坏境分隔开，使细胞内部环境的相对稳定

膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。

2.控制物质进出细胞

控制作用是相对的 3.进行细胞间的信息交流 1)、信号传导；（例略）2）、胞间的识别；（例略）3)、胞间连接和通讯；（例略）

四、细胞壁

植物：细胞壁成分为纤维素和果胶 细菌：蛋白质和糖类结合物

功能：支持和保护 课堂练习：

1、在组成细胞膜的脂质中，最丰富的是：

A、脂肪 B、固醇 C、磷脂 D、维生素D

2、构成细胞膜所必需的一组元素是：

3、下列关于细胞膜的功能不正确的是：

A、维持细胞内部环境的相对稳定B、防止有用的物质流失 C、实现细胞间的信息交流D、绝对避免有害物质进入细胞

4、下列哪一项不属于细胞膜的功能

A、靶细胞上的受体物质接受激素，完成信息交流。

B、把细胞产生的废物排出细胞。

C、白细胞完成对侵入人体病菌的吞噬。D、控制细胞生命活动的进行 课堂小结：

教师：细胞膜的主要成分是什么？怎样获得细胞膜？细胞膜具有哪些功能？学生反馈

布置作业： P

43一、基础题

二、拓展题

板书设计： 第1节细胞膜—系统的边界

一、制备细胞膜

1、原理与选材

2、过程与结果

二、细胞膜的成分：主要由脂质和蛋白质组成

三、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 教学小记：

第五篇：高中生物 3.1《细胞膜—系统的边界》素材 新人教版必修1

第1节 细胞膜——系统的边界

细胞膜(cell membrane)又称细胞质膜（plasma membrane）。细胞表面的一层薄膜。有时称为细胞外膜或原生质膜。主要结构成份一般是蛋白质占60%-80%，类脂占20%-40%，碳水化合物约占5%(分布在类脂和蛋白质之间)。

细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换，才能完成特定的生理功能。因此细胞必须具备一套物质转运体系，用来获得所需物质和排出代谢废物，据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。

原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一，是生命物质外面出现了一层膜性结构，即细胞膜。细胞膜位于细胞表面，厚度通常为7～8nm，由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性，或称选择透过性，对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统总称为生物膜（biomembrane），具有相同的基本结构特征。

细胞膜的结构模型

19世纪中叶K.W.Mageli发现细胞表面有阻碍染料进入的现象，提示膜结构的存在；1899年E.Oveiton发现脂溶性大的物质易入胞，推想应为脂类屏障。1925年荷兰人E.Gorter和F.Grendel用丙酮抽提红细胞膜结构，计算出红细胞膜平铺面积约为其表面积的两倍，提出脂质双分子层模型.成立前提：a.红细胞的全部脂质都在膜上；b.丙酮法抽提完全；c.RBC平均表面积估算正确。（70%~80%偏低）；40年后Bar重复这一试验发现红细胞膜平铺面积应不是70%～80%，而是1.5倍还有蛋白质表面，同时干膜面积是99μm2，湿膜面积则为145μm2。两项误差相抵，结果基本正确。

根据细胞的生理生化特征，曾先后推测质膜是一种脂肪栅、脂类双分子层和由蛋白质-磷脂-蛋白质构成的三夹板结构。同时电镜观察也证实质膜确实呈暗-明-暗三层结构。随后冷冻蚀刻技术显示双层膜中存在蛋白质颗粒；免疫荧光技术证明质膜中蛋白质是流动的。据此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流动镶嵌模型，结构特征是：生物膜的骨架是磷脂类双分子层，蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中，细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的内外表面上，脂类和蛋白质的分布不平衡，反映了膜两侧的功能不同；脂双层具有流动性，其脂类分子可以自由移动，蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。

尽管目前还没有一种能够直接观察膜的分子结构的较为方便的技术和方法，但从研究中30年代以来提出了各种假说有数十种，其中得到较多实验事实支持而目前仍为大多数人所接受的是美国的S.J.Singer和G.L.Nicholsom于1972年提出的流体镶嵌模型（fluid mosaic model）。这一假想模型的基本内容是：膜的共同结构特点是以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质，后者主要以α-螺旋或球型蛋白质的形式存在。其局限性在于未表达出流动性不均一，Jain与White提出了“板块与镶嵌模型”。

1、单位膜模型

用心

爱心

专心

磷脂、胆固醇、糖脂，每个动物细胞质膜上约有109个脂分子，即每平方微米的质膜上约有5x106个脂分子。（2）膜蛋白

细胞膜蛋白质（包括酶）膜蛋白质主要以两种形式同膜脂质相结合：分内在蛋白和外在蛋白两种。内在蛋白以疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合，两端带有极性，贯穿膜的内外；外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。如载体、特异受体、酶、表面抗原。占20%～30%的表面蛋白质（外周蛋白质）以带电的氨基酸或基团——极性基团与膜两侧的脂质结合；占70%～80%的结合蛋白质（内在蛋白质）通过一个或几个疏水的α-螺旋（20～30个疏水氨基酸吸收而形成，每圈3.6个氨基酸残基，相当于膜厚度。相邻的α-螺旋以膜内、外两侧直链肽连接）即膜内疏水羟基与脂质分子结合。理论上，镶嵌在脂质层中的蛋白质是可以横向漂浮移位的，因而该是随机分布的；可实际存在着的有区域性的分布；（这可能与膜内侧的细胞骨架存在对某种蛋白质分子局限作用有关），以实现其特殊的功能：细胞与环境的物质、能量和信息交换等。（Frye和Edidin1970年用发红光的碱性芯香红标记人细胞同用发绿光荧光素标记膜蛋白抗体标记离体培养的小鼠细胞一起培养，然后使它们融合，从各自分布，经过37℃40min后变为均匀分布。光致漂白荧光恢复法，微区监测）

细胞膜上存在两类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。载体蛋白又称做载体（carrier）、通透酶（permease）和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧，载体蛋白有的需要能量驱动，如：各类APT驱动的离子泵；有的则不需要能量，以自由扩散的方式运输物质，如：缬氨酶素。通道蛋白与与所转运物质的结合较弱，它能形成亲水的通道，当通道打开时能允许特定的溶质通过，所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。（3）膜糖

膜糖和糖衣：糖蛋白、糖脂

细胞膜糖类主要是一些寡糖链和多糖链，它们都以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白；这些糖链绝大多数是裸露在膜的外面（非细胞质）一侧的。（多糖-蛋白质复合物，细胞外壳cell coat）单糖排序上的特异性作为细胞或蛋白质的“标志、天线”—抗原决定簇（可识别，与递质、激素等结合。ABO血型物质即鞘氨醇上寡糖链不同。131AA+100糖残基）。

细胞膜的基本特征与功能

细胞膜把细胞包裹起来，使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动。此外，细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出都要通过细胞膜。所以，细胞膜的这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性，叫做选择渗透性。这是细胞膜最基本的一种功能。如果细胞丧失了这种功能，细胞就会死亡.。

细胞膜除了通过选择性渗透来调节和控制细胞内，外的物质交换外，还能以“胞吞”和“胞吐”的方式，帮助细胞从外界环境中摄取液体小滴和捕获食物颗粒，供应细胞在生命活动中对营养物质的需求。细胞膜也能接收外界信号的刺激使细胞做出反应,从而调节细胞的生命活动。细胞膜不单是细胞的物理屏障，也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构。

生物膜结构的共同特征：

镶嵌性：磷脂双分子层和蛋白质的镶嵌面；或按二维排成相互交替的镶嵌面；

蛋白质极性：膜内在性蛋白质的极性区突向膜表面，非极性部分埋在双层内部；

流动性：膜结构中的蛋白质和脂质具有相对侧向流动性；细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌、贯穿在其中及吸附在其表面的蛋白质组成的，磷脂双分子层疏水的尾部在内，亲水头部在外。磷脂由分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的.磷脂双分子层是轻油般的液

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1）单纯扩散：脂溶性物质有膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程，称为单纯扩散。

2）易化扩散：非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程，称为易化扩散。易化扩散的三个特点：

1、特异性：记忆中离子通道或载体一般指转运一种物质。

2、饱和性：即当背后钻云物质增加到一定限度时，转运量不再随之增加，这是由于离子通道或载体的数量有限的缘故。

3、竞争性抑制：记忆中离子通道或载体同时转运两种或两种以上物质时，一种物质浓度增加，将削弱对另一种物质的转运。

单纯扩散和易化扩散都是顺浓度差进行的，细胞本身不消耗能量，均属于被动转运。

3）主动转运：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运。主动运输需要消耗大量热量。

4）入胞和出胞作用：是转运大分子或团块物质的有效方式。物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称入胞。包括吞噬和吞饮。液态物质入胞为吞饮，如小肠上皮对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如粒细胞吞噬细菌的过程。出胞是通过细胞膜的运动从细胞内派到细胞外的过程。细胞的代谢产物及腺细胞的分泌物都是以出胞作用完成的。

（6）细胞膜的受体功能：受体是细胞识别和结核化学信息的特殊结构，其本质是蛋白质。

补充：

细胞是物质从无生命到有生命的最小单元（且不论病毒），深度分析细胞的能量流动有助于了解 生命物质与非生命物质的 根本区别。细胞膜的发现

17世纪中叶以后的2个世纪中，细胞学说的发展史已经大体完成。但是唯独对细胞膜的认识还要推迟两个世纪。

1855年，耐格里发现色素透入已损伤和未损伤的植物细胞的情况并不相同。他便通过细胞的渗透特性去研究它的“边界”(他首次把细胞“边界”称为“质膜”)。耐格里和克拉默(Cramer)一起进行实验，通过实验发现细胞具有敏感的渗透特性，它的体积可以随着周围介质的不同渗透强度而改变。当细胞外面的溶质渗透强度大时，细胞就变小；溶质渗透强度小时，细胞就变大。耐格里提出，细胞与环境之间正是通过这种“边界”发生关系的。耐格里在试验中还发现这样的情况：把丽藻属(Nitella)长导管细胞的一端放入水溶液内，另一端放进糖溶液，细胞内含物发生了传动障碍。在水中一端的细胞汁液流向糖溶液中的一端，并带着所有可移动的粒子。可是，原先已知的事实表明，蒸腾作用和渗透压加在一起也不足以将液体压到植物的上部，这两种力无法解释植物汁液流动的方向。因而耐格里认为，不得不假设有一股其他的力量，它们在纵壁，更可能在横壁上。这种力量加大了细胞溶液从下往上的流向。此外，德国植物生理学家普费弗(W．Pfeffer)对植物细胞的渗透行为进行了大量的试验，并于1897年提出了两个重要的结论：第一，细胞是被质膜包被着的；第二，这层质膜是水和溶质通过的普遍障碍。同时，很快又发现，细胞膜这个屏障具有明显的选择性，一些物质可通过它，而另一些物质几乎完全不能通过。1899年，英国细胞生理学家奥弗顿(C．Overton)发表一系列关于化合物进入细胞的观察结果，他发现分子的极性越大，进入细胞的速度越小，当增加非极性基团(如烷基链)时，化合物进入的速度便增加。奥弗顿的结论是，控制物质进入细胞的速度的细胞膜是脂肪性物质，其中含有固醇和其他脂类。因此，当时确立了有一层脂质的膜围绕着细胞的认识。到1925年，戈特(E．Gorter)和格伦德尔(F．Grendel)又提出脂质膜具有双分子层的概念。

其实，学者们对膜的状况的认识都还是假设，他们都未能观察到细胞膜。虽然这个时期组织标本的固定和染色方法有了进展，甚至出现相差显微镜和干涉显微镜，但仍分辨不出细胞膜来。即使最好的光学显微镜也无法达到这个目的。1930—1950年，随着电子显微镜技术的发展，当应用这项技术来研究细胞时，才发现细胞的边界膜是一个固体结构的实体，从而

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