秋高中生物 细胞的基本结构第 节细胞膜系统的边界学案新人教版必修.docx

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秋高中生物细胞的基本结构第节细胞膜系统的边界学案新人教版必修

第1节　细胞膜——系统的边界

学习目标

1．体验制备细胞膜的方法。

（难点）

2．说出细胞膜的化学组成。

（重点）

3．举例说明细胞膜的功能。

（重点）

核心概念

细胞膜　膜蛋白　信息交流

一、细胞膜的成分

1．体验制备细胞膜的方法

材料的选取：

①选择动物细胞的原因：

__动物细胞没有细胞壁____。

②选择哺乳动物成熟红细胞的原因：

__没有细胞核和众多的细胞器____。

2．实验过程及结果：

选材：

猪（或牛、羊、人）的__新鲜的（成熟）红细胞____稀释液

　↓

制作装片：

用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一小滴

　　在载玻片上，盖上__盖玻片____

　↓

观察：

用显微镜观察红细胞的正常形态（__低____倍镜

　　→__高____倍镜）

　↓

滴清水：

在盖玻片的一侧滴一滴__蒸馏水____，同时在

　另一侧用__吸水纸____吸引（引流法）

　↓

观察：

持续观察细胞的变化

　↓

结果：

凹陷消失，细胞体积__增大____，细胞破裂，内容物

　　流出，获得细胞膜

3．实验的注意事项

（1）用生理盐水稀释红细胞的目的：

使红细胞维持原有形态。

（2）滴加蒸馏水：

①滴加速度要缓慢，且边滴加边用吸水纸吸引。

②用吸水纸吸引时要小心，不要把细胞吸跑。

（3）持续观察红细胞的变化：

①观察刚刚制成的临时装片，目的是了解红细胞的正常形态特点，以便形成对照。

②观察引流操作后的红细胞的形态特点，与前者形成对比，这是体验用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜方法的根本意图。

4．细胞膜的成分

二、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（填写序号，其中a、b、d为细胞外物质或生物，c、e、f为细胞内物质）

a．营养物质　b．对细胞有害的物质　c．抗体、激素

d．病毒、病菌　e．废物　f．细胞内的核酸

（1）能够体现细胞膜控制物质进出细胞：

①可进的物质：

__a____；

②不容易进入细胞的物质：

__b____；

③可出细胞的物质：

__c、e____；

④不可出细胞的物质：

__f____。

（2）能够体现细胞膜控制作用相对性：

__b、d____可能进入细胞。

3．进行细胞间的信息交流

将下列信息交流的方式与实例连接起来：

①通过化学物质交流　　　　a．植物细胞的胞间连丝

②通过细胞膜相互接触交流　　　　b．激素的作用

　　　　c．精子和卵细胞之间的识别和结合

__①—b__②—c__③—a____

三、细胞壁

细胞壁

？

思考

1．想一想能否用鸡血细胞代替上述细胞？

提示：

不能，因为鸡血细胞中含有细胞核和众多细胞器。

2．荷花“出淤泥而不染”，从细胞结构的角度考虑，你能解释其原因吗？

提示：

由于细胞膜具有控制物质进出的功能，所以淤泥中的有害物质并不能轻易进入细胞。

3．细胞膜的成分中脂质主要是磷脂，除此之外还含有哪种脂质？

提示：

胆固醇。

H

　　判断题

1．选用兔、鸡的成熟的红细胞制备细胞膜，是因为其成熟的红细胞没有细胞壁、细胞核和具膜细胞器，所制得的细胞膜较纯净。

（　×　）

2．制备细胞膜时滴加的是生理盐水。

（　×　）

3．细胞膜的化学成分有脂质、糖类、蛋白质。

（　√　）

4．不同种类的细胞，细胞膜的成分及不同化合物的含量不完全相同。

（　√　）

5．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

（　√　）

6．细胞膜能控制物质进出细胞，但其控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也可能进入细胞。

（　√　）

7．细胞膜的组分并不是不可变的。

例如，细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降。

（　√　）

8．细胞间的信息交流，都与细胞膜的结构和功能有关。

（　×　）

9．植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。

（　√　）

10．DNA等携带遗传信息的大分子物质不能出入细胞，是细胞膜进行信息交流的功能的体现。

（　×　）

知识点1　体验制备细胞膜的方法

Z

1．实验材料

选择哺乳动物成熟红细胞的原因：

结构

特点

细胞膜外无细胞壁

细胞内无细胞核和众多的细胞器

优点

①易吸水涨破，使细胞内的物质流出

②避免了去除细胞壁的麻烦

避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离所带来的麻烦，经过离心即可获得纯净的细胞膜

知识贴士

①取材是取哺乳动物的成熟红细胞，而不能取鸡血细胞，因为鸡血细胞含有细胞核及多种细胞器。

②要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。

2．细胞膜成分的鉴定

（1）蛋白质的鉴定

①细胞膜提取液中加入双缩脲试剂观察颜色变化。

②利用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜结构被破坏。

（2）磷脂的鉴定

①用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜结构被破坏。

②脂溶性物质能够优先通过细胞膜。

Y

实验注意事项

（1）取得红细胞后先用适量的生理盐水稀释的目的：

①使红细胞分散开，不易凝集成块；

②使红细胞暂时维持原有的形态。

（2）操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。

（3）滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。

（4）如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤等过程。

D

典例1　（2018·青岛高一检测）下列关于制备细胞膜的说法正确的是（　C　）

A．制备时应该选用动物成熟的红细胞

B．制备原理是用盐酸改变细胞膜的通透性

C．实验中可用引流法使细胞吸水

D．取得的红细胞应该用适当的生理盐水稀释，以使细胞膜涨破

[解析]　制备细胞膜时应该选用哺乳动物成熟的红细胞，A项错误；制备原理是细胞吸水涨破，B项错误；实验中用到的引流法可以使细胞浸泡在水溶液中，C项正确；生理盐水会维持红细胞的正常形态，D项错误。

〔变式训练1〕　（2018·大庆高一检测）下列关于细胞膜成分的说法中，正确的是（　D　）

A．功能越复杂的细胞膜，它的脂质成分越复杂　

B．组成细胞膜的成分中糖类含量多于蛋白质

C．细胞的细胞膜成分不会发生改变　

D．组成细胞膜的成分中，磷脂最为丰富

[解析]　功能越复杂的细胞膜，蛋白质成分越复杂，A错误；细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量糖类，糖类含量最少，B错误；癌细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分会发生改变，C错误；细胞膜的众多组成成分中，磷脂含量最丰富，D正确。

知识点2　细胞膜的成分与功能

Z

1．细胞膜的成分

成分

所占比例

在细胞膜构成中的作用

脂质

约50%

磷脂是构成细胞膜的重要成分

蛋白质

约40%

蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使

糖类

2%～10%

与膜蛋白或膜脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜外侧

2．细胞膜功能的图解及类比分析

（1）图解

（2）类比分析

类比

功能

学校的围墙将学校与外部环境隔开，保持学校内部的安静

将细胞与外界环境分隔开

学校的门卫监管着学生、教师及外来人员进出学校

控制物质进出细胞

学校传达室负责校内外信息的传递

进行细胞间的信息交流

3．细胞间的信息交流

示意图

方式

过程

举例

通过体液的运输作用

细胞→信号分子→体液→靶细胞受体→靶细胞

激素调节

细胞间直接接触

细胞→细胞

精子和卵细胞之间的识别和结合

细胞间形成通道

细胞

细胞

高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接

知识贴士

①细胞膜上蛋白质的种类和数量决定着细胞膜功能的复杂程度，但细胞膜的成分并不是恒定不变的。

②细胞膜在功能上最重要的特征是具有选择透过性，从而保证了细胞内部环境的相对稳定，但细胞膜的控制力是相对的，而不是绝对的，所以生物体会出现中毒死亡的现象。

Y

细胞间信息交流的两个提醒

（1）三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内的信息交流。

（2）通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。

D

典例2　下图表示各种细胞膜的组成成分含量，图示能说明的是（　B　）

A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类

B．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关

C．细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多

D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用

[解析]　由图中信息可知，细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，糖类含量很少。

D项表述的内容是正确的，但不能从图中获取到这个结论。

正确答案为B。

〔变式训练2〕　科学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，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。

这利用的是细胞膜的哪种功能（　C　）

A．保护细胞内部结构的功能　B．进行细胞间的信息交流

C．控制物质进出功能　D．免疫功能

[解析]　细胞膜具有控制物质进出的功能，台盼蓝是大分子，在正常情况下不能进入细胞中，当细胞死亡后，细胞膜控制物质进出的能力就丧失了，所以台盼蓝染色剂就会进入细胞中。

细胞膜的成分与功能之间的关系

1．因为细胞膜含磷脂、蛋白质和糖类，因此其含有的化学元素有C、H、O、N、P等。

2．各种膜所含蛋白质与脂质的比例和膜的功能有关。

功能越复杂的膜，其蛋白质的数量和种类就越多。

3．细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、起识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现病原体特异性的抗原等。

4．正常细胞发生癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白（AFP）和癌胚抗原（CEA）等物质，这可以作为判断细胞是否癌变的指标。

5．物质能否通过细胞膜，并不完全取决于分子大小，而是由细胞生命活动的需要决定的。

例如，木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸收葡萄糖却不吸收木糖。

注意：

细胞膜的功能特点主要与细胞膜的成分相关，特别是膜上蛋白质的种类和数量。

这体现了结构决定功能的原理。

典例3　下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是（　C　）

A．构成细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质

B．模拟生物膜可以处理污水、淡化海水

C．细胞膜控制物质进出细胞，这取决于细胞膜上的脂质

D．细胞膜中的蛋白质与其功能有关

[解析]　细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还含有少量糖类，其中蛋白质与细胞膜功能有关，故A、D两项正确。

模拟生物膜处理污水、淡化海水利用的是生物膜的选择透过性，故B项正确。

细胞膜上的蛋白质主要与控制物质进出细胞有关。

故C项错误。

1．细胞膜主要成分：

脂质和蛋白质，还有少量糖类。

脂质中磷脂最丰富。

2．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

3．细胞膜的功能：

（1）将细胞与外界环境分隔开，保证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。

4．制备细胞膜的材料——哺乳动物成熟的红细胞（没有细胞核和众多的细胞器）。

5．植物细胞壁的主要成分：

纤维素和果胶。

6．细胞壁的作用：

支持和保护。

细胞膜