师：上课前，我把苋菜分别放在两杯水里面，一杯是清水。同学们，你们吃过苋菜吗？吃过呀。那大家看看，把苋菜放在水里，水有没有颜色变化？看看，是不是不太明显？这边这杯还是有点烫的，是热水。拿出来后很明显能看到变化。这里就有个问题，苋菜在热水中，水为什么会变红色呢？这个现象怎么解释？这位同学，你先说，对着话筒说。
生：我认为第一杯冷水中苋菜的水没有变红，是因为细胞膜控制了细胞内物质的进出，让细胞内的色素没有出来。而热水中苋菜的水变红，是因为热水破坏了细胞膜的结构，使得细胞内的物质进入到水中，从而让水变色了。同学们，是这样吗？
师：非常好。今天我们一起来学习细胞膜的结构和功能。上节课我们已经讲完了相关内容，哪位同学来回顾一下细胞膜的功能？你说说。
生：细胞膜有三个功能。第一个是能将细胞与外界环境分隔开来，第二个是可以控制细胞内物质的进出，第三个是能进行细胞间信息的传递。
师：回答得很好。既然细胞膜具有这么多的功能，这是由它的组成、成分和结构决定的。今天我们就来看看细胞膜的成分和结构是什么样的。我们跟随科学家的脚步来探索细胞膜的成分和结构。这里我有个问题，科学家最早对细胞膜成分的研究，是通过对现象的推测分析进行的，还是直接把细胞膜的化学成分提取出来研究的呢？为什么是对现象进行研究？对，那个时候的技术还没办法把膜提取出来。所以，我们在研究细胞膜的成分和结构时，需要相关技术的支持。先看这个实验。1895年，欧文顿用500多种化学物质，对植物细胞的通透性做了上万次实验。这个实验很不容易，结果发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易通过细胞膜。由此，同学们能推测出细胞膜是由什么组成的吗？大家的想法和欧文顿当时一样。我们知道脂质的种类很多，前面学过，脂质一般分成哪些种类呢？你来说。
生：分为脂肪、磷脂以及固醇。
师：对。
生：固醇又分为维生素D、性激素以及胆固醇。
师：没错。那细胞膜里会有这么多成分吗？不会。这时就需要对细胞膜的成分进行提取、检测和鉴定。我们用哪些材料来提取细胞膜呢？刚才的苋菜细胞能提取到细胞膜吗？或者到空气中抓一下，有细胞吗？有，那这些细胞有细胞膜，能提取吗？容易提取吗？不容易。大家觉得用什么细胞提取细胞膜比较好呢？在20世纪初，科学家用某种细胞来提取。刚才有同学说用哺乳动物的红细胞，为什么用这个材料提取呢？你说。
生：因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁，而且没有细胞核和细胞器。
师：这样就能获得很纯的细胞膜成分。通过化学分析，发现里面含有磷脂和胆固醇，其中磷脂占多数。我们来看磷脂的结构，在课本42页。磷脂分子分成两大部分，上面是由胆碱、磷酸和甘油构成的亲水的头，我们把它画出来，这个头部是亲水的，带有极性，具有亲水性。这两条尾是什么成分呢？叫脂肪酸链，它是疏水亲油的，我们称为尾部。磷脂分子有这样的特性，如果把磷脂放到水面上，它会怎么排列呢？我听到有同学说亲水的头部怎么样。
生：应该是亲水的头部靠近水面，疏水的尾会浮在水面上面。
师：如果是很多很多的磷脂分子呢？
生：那应该会形成一排，亲水的头都排列在水面上。
师：这样就会排成一层，这种叫磷脂单分子层在水面上。那如果把磷脂放到水中，又该怎么排列？大家想想。导学案第三页有个图，大家可以把想法画在上面，或者你到黑板上画也行，擦了再画一块就行。如果你需要磁吸，用磁吸粘上去。我看看大家画得怎么样。这位同学，你把画法画到黑板中间去，没事，有粉笔。好，这几位同学的画法都有不同。
师：刚才找了三位同学，把他们不同的画法都画在黑板上了，很多同学画的和其中一种比较相似。我想问刚开始画画的这位同学，你能解释一下为什么要这样画吗？拿着话筒说说原因。
生：我觉得它的头是亲水的，所以应该会凑在一起。
师：头亲水凑在一起，那中间是什么呢？黑板就当作水环境，那它的尾还亲水吗？尾不亲水，如果在水里能这样排列吗？估计不太能。这种方法不太普遍。你说说你这样画的原因。
生：就是我觉得它头是亲水的，尾是疏水的，头在外面排列得比较紧凑，这样就能防止水分子无意进入，让疏水的尾碰不到水。
师：是这个意思。中间这个是哪位同学画的？很多同学也是这样画的。你说说原因。
生：其实也差不多，我觉得把亲水的头放在外面，疏水的尾放在里面。
师：那为什么头要两侧这样排列呢？
生：我也不是很清楚。
师：这样排列是有好处的，中间也可能有水存在。外面有水，亲水的两边都有水，头朝外，疏水的尾朝内。你画的是双层还是单层结构？双层。而这种是单层结构。请坐。发现磷脂分子在水中总是自发形成什么呢？总是双层形式，从磷脂的这种特性就能解释。那细胞膜中的磷脂又该怎么排列呢？大家觉得哪种方式更好一些？中间这种还是这种？中间这种。为什么呢？你说说原因。
生：因为我觉得细胞内有细胞质，它也是一种水环境。
师：对，里面有水环境。所以呢？
生：如果它是亲水的，能更好地与里面的水形成一种保护，把里面的水保存住，让它一直存在于细胞之内，也作为一种边界把内外分开。
师：在水环境中确实可以。好，大家把学案上这个图重新补充完整，这两种形式都可以。
师：刚才我还看到有一种画法是这样的，这样画行不行呢？为什么不行？两边有，大家觉得两边如果有的话可以移过来，但是作为膜的局部行不行？可以的，我们用这个来表示这种双磷脂双层结构的局部是可以的。科学家通过实验也推断出在细胞膜中。我们来看，有这样一个实验，先看科学家是如何推测出结论的。这位同学把话筒传过去。
生：我认为是先把细胞膜提取出来，经过一系列实验，最后通过科学的推理，得出了脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层这一结论。
师：从这里面能看出是哪个结论帮助你有这个想法的吗？
生：因为从细胞膜中提取的脂质在水界面上铺成的单分子层，是红细胞表面积的两倍，所以说明可能有两个单分子层，形成一个双分子层排列在细胞中。
师：就像我们刚才画的这样，对吧？很清楚，是这样的。这个图形单层的分层面积，恰好是细胞膜表面积的两倍，但实际上这个实验还是有误差的，细胞膜中应该还有其他成分，不仅仅有磷脂成分。细胞膜中除了有脂质中的磷脂之外，还有没有其他成分呢？1935年科学家做了一个实验，我们看看。这位同学拿好话筒。