高中生物人教版分子與細胞第3章細胞的基本結構 第三章細胞的基本結構課時9

第三章細胞的基本結構第9課時細胞膜——系統(tǒng)的邊界目標導航1.簡述細胞膜的成分和功能。2.進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。3.認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。一、細胞膜的制備及成分1．細胞膜的制備方法(1)選材①材料：人或其他哺乳動物________________。②原因：這樣的紅細胞中沒有細胞核和眾多的__________。(2)方法：把細胞放入清水中，細胞由于吸水________，細胞內容物流出，即可得到細胞膜。2．細胞膜的成分(1)主要成分：________和__________。(2)少量成分：________。(3)含量最豐富的脂質是________。(4)與細胞膜功能的復雜程度有關的是__________。二、細胞膜的功能1．將細胞與外界環(huán)境分隔開細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開，使細胞成為____________的系統(tǒng)，保障了細胞____________的相對穩(wěn)定。2．控制物質進出細胞細胞膜的控制作用是________的，有些________、________能侵入細胞，使生物體患病。3．進行細胞間的信息交流(1)細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結構和功能有關。(2)細胞間信息交流的方式①通過體液的運輸作用來完成的間接交流內分泌細胞eq\o(→,\s\up7(分泌))________eq\o(→,\s\up7(進入))血管eq\o(→,\s\up7(血液運輸))靶細胞受體eq\o(→,\s\up7(信息))靶細胞。②相鄰兩個細胞的__________直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，如精子和卵細胞之間的識別和結合。③相鄰細胞之間形成________，如高等植物細胞之間通過____________相互連接，進行細胞間的信息交流。知識點一細胞膜的制備方法1．科學家常用哺乳動物成熟的紅細胞作材料來研究細胞膜的組成，而一般不采用植物細胞，是因為()A．哺乳動物紅細胞容易得到，植物細胞不易得到B．哺乳動物紅細胞在水中容易漲破，植物細胞有細胞壁，不易漲破C．哺乳動物成熟的紅細胞內沒有核膜、線粒體膜等膜結構，植物細胞得先去掉細胞壁，再分離細胞膜和其他膜結構D．哺乳動物紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察到2．為獲得較純凈的細胞膜，以研究其結構與功能，請你幫助完成下列實驗分析并回答相關問題。(1)最好選取人體哪種細胞做實驗()A．成熟紅細胞 B．神經細胞C．白細胞 D．口腔上皮細胞(2)你選擇該材料的原因是__________________________________________。(3)將選取的材料放入________中，一段時間后細胞將破裂。(4)經過(3)的實驗步驟后，可用下列哪些方法進一步獲得較純凈的細胞膜()A．靜置 B．加熱 C．離心 D．過濾(5)通過有關方法，測得多種細胞膜的化學成分，制作圖形如下：據圖分析各種生物的細胞膜的化學組成：①共同點：_____________________________________________________________________________________________________________________________________；②主要區(qū)別：____________________________________________________________。知識點二細胞膜的成分3．下列關于細胞膜的敘述，不正確的是()A．細胞膜主要由脂質和蛋白質組成B．不同功能的細胞，其細胞膜上蛋白質的種類和數量相同C．組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富D．癌細胞的惡性增殖和轉移與癌細胞膜成分的改變有關4．科學家在實驗中發(fā)現，脂溶性物質能夠優(yōu)先通過細胞膜，并且細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。這些事實說明了組成細胞膜的物質中有()A．糖類和脂質 B．糖類和蛋白質C．蛋白質和脂質 D．蛋白質和核酸知識點三細胞膜的功能5．將小麥種子浸泡在紅墨水中10min后，取出剖開，出現胚為白色，胚乳為紅色，這說明()A．胚有活性，胚乳死亡 B．胚已死亡，胚乳有活性C．胚和胚乳均有活性 D．胚和胚乳均死亡基礎落實1．在制備細胞膜的實驗中，為獲得新鮮的紅細胞稀釋液，向血液中加入的液體是()A．生理鹽水B．質量分數為%的氯化鈉溶液C．蒸餾水D．質量濃度為0.3g2．動物細胞和植物葉肉細胞的功能差異較大，其主要原因是構成細胞膜的成分中()A．脂質不同 B．磷脂不同C．蛋白質不同 D．水不同3．下列關于細胞膜的說法中，錯誤的是()A．細胞膜保障了細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定B．在原始生命的起源過程中，細胞核指導合成了細胞膜C．有些病毒也能突破細胞膜進入到細胞內部，使機體生病D．癌細胞的識別功能發(fā)生了改變4．細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，細胞壁的功能是()A．保護和交換作用 B．保護和吸收作用C．保護和支持作用 D．支持和吸收作用5．細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開的作用不包括()A．保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定B．將生命物質與外界環(huán)境分隔開C．使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)D．使細胞內物質不能流失到細胞外，細胞外物質不能進入細胞內6．莧菜細胞的液泡中含有呈紫紅色的花青素。將莧菜的葉片切成小塊后放入水中，水的顏色無明顯變化，若進行加熱，隨著水溫的升高，水的顏色逐漸變紅，其原因是()A．細胞壁在加溫后受到破壞B．水溫升高，花青素的溶解度加大C．加熱使細胞膜和液泡膜失去了控制物質進出的功能D．加熱使花青素分子的活性加大而容易透過細胞膜7．取兩種不同的海綿動物，使其細胞分散成單個狀態(tài)，然后摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現只有同種的細胞才相互結合。這可以作為細胞膜哪一功能的典型例子()A．細胞識別 B．免疫C．控制物質進出 D．排泄能力提升8．科學家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現溶血現象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構在生物學上稱為“血影”，那么，血影的主要成分有()A．無機鹽、蛋白質 B．蛋白質、糖類C．脂肪、蛋白質 D．脂質、蛋白質9．下列關于細胞膜的功能的敘述，不正確的是()A．細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結構和功能有關B．細胞間的信息交流使生物體作為一個整體完成生命活動C．相鄰兩個細胞的信息交流全靠細胞間接觸D．細胞膜能控制物質進出細胞，這種功能是相對的10．細胞膜對物質進出細胞的控制主要體現在哪些方面()①細胞需要的營養(yǎng)物質可以從外界進入細胞②細胞產生的代謝廢物可以排出細胞③細胞內核酸等重要成分不會流出細胞④環(huán)境中一切有害的物質都不能通過細胞膜進入細胞A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④11.如圖表示甲、乙兩細胞通過某種方式相聯系，以下相關敘述不正確的是()A．圖中反映的是細胞膜“控制物質進出細胞膜”的功能B．若圖中甲表示發(fā)出信號的細胞，1表示信號分子，則乙是靶細胞，圖中2表示受體C．精子與卵細胞依靠圖中模式相互識別D．圖中所示的兩細胞間的關系體現了細胞膜“可進行細胞間信息交流”的重要功能12．下列有關細胞膜功能的敘述，正確的是()A．細胞膜中磷脂含量越高，功能越復雜B．細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，嚴格控制物質進出細胞，細胞內的物質不能流失到細胞外面，細胞外物質也不能進入C．相鄰細胞的信息交流全靠細胞間接觸D．細胞間的信息交流使生物體作為一個整體完成生命活動題號123456789101112答案綜合拓展13．為獲得純凈的細胞膜，以研究其結構與功能，請你幫助完成下列實驗設計和分析有關問題。(1)你選用人體成熟紅細胞做材料的原因是________________________。(2)通過有關方法，測得多種膜的化學成分如下表：物質種類膜的類別蛋白質(%)脂質(%)(主要是磷脂)糖類(%)變形蟲細胞膜54424小鼠肝細胞膜44524人紅細胞膜49438線粒體內膜76240菠菜葉綠體片層膜70300依據上表數據，請分析構成細胞膜與細胞器膜的化學物質組成上的共同點是____________________；化學物質組成的主要區(qū)別有____________________________________。答案知識清單一、1.(1)①成熟的紅細胞②細胞器(2)漲破2.(1)脂質蛋白質(2)糖類(3)磷脂(4)蛋白質二、1.相對獨立內部環(huán)境2.相對病毒病菌3．(2)①激素②細胞膜③通道胞間連絲對點訓練1．C[科學家在進行細胞膜化學成分的分析時，需制備較純凈的細胞膜。從一般的真核細胞中分離出純凈的細胞膜較為困難，因為會有細胞內混雜的其他膜。特別是植物細胞有細胞壁，得先用纖維素酶去掉細胞壁，而且得到的細胞膜也不夠純凈。而哺乳動物的成熟的紅細胞沒有眾多細胞器膜，沒有細胞核，將其處理后，造成紅細胞破裂發(fā)生溶血現象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構就是較純凈的細胞膜。]實驗鏈接實驗注意事項(1)實驗中吸取的紅細胞稀釋液不宜太多。(2)取得紅細胞后應先用適量的生理鹽水稀釋，其目的是：使紅細胞分散開，不易凝結成塊；使紅細胞維持原有的形態(tài)。(3)應緩慢滴加蒸餾水，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)變化。實驗中載玻片上多余的水要及時用吸水紙吸掉。(4)本實驗過程中注意持續(xù)觀察紅細胞形態(tài)的變化。2．(1)A(2)成熟紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器(3)蒸餾水(4)CD(5)①都含有蛋白質、脂質和糖類，且蛋白質、脂質含量較高，糖類含量較低②不同生物膜蛋白質的含量不同解析(1)(2)哺乳動物成熟紅細胞內無細胞核和眾多細胞器，故利于提取較純凈的細胞膜。(3)動物細胞在水中會吸水漲破，其內容物流出，即可得到細胞膜。(4)由于內容物與細胞膜密度不同，可通過離心、過濾獲得較純凈的細胞膜。(5)從柱形圖可看出，各種細胞膜中都含有蛋白質、脂質和糖類，但是這三種成分的含量比例卻不同，這與細胞膜的功能有關。實驗鏈接實驗材料的選取(1)實驗材料選取時，一定要注意簡便性，即取材較容易且易于操作。如上述細胞膜制備實驗中，選取哺乳動物成熟紅細胞，就避免了細胞膜與細胞核膜、細胞器膜的分離操作，使細胞膜的純化度較高。(2)實驗的選取應使實驗現象較明顯。如還原糖的鑒定實驗中，選用蘋果或梨而不選用西紅柿作實驗材料，就是為了避免實驗材料對實驗現象的干擾。3．B[研究發(fā)現，細胞膜主要由脂質和蛋白質組成；在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富；蛋白質在細胞行使功能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜，其蛋白質的種類和數量越多；癌細胞的惡性增殖和轉移與癌細胞細胞膜成分中糖蛋白等物質的減少有關。]方法點撥(1)各種膜所含蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關，功能越復雜的膜，其蛋白質含量和種類越多。(2)正常細胞癌變后，細胞膜上產生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質，癌細胞的惡性增殖和轉移與這些成分的生成有關。(3)構成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂更豐富。4．C解析知識鏈接細胞膜的成分成分所占比例在細胞膜構成中的作用脂質約50%磷脂是構成細胞膜的重要成分；動物細胞的細胞膜中還含有膽固醇蛋白質約40%蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能主要由其上的蛋白質來行使糖類約2%～10%與膜蛋白或膜脂結合成糖蛋白或糖脂，分布在細胞膜的外表面，以此作為判斷細胞的內、外表面的依據[本題的目的是培養(yǎng)學生“應用生物學基本知識分析和解決日常生活和社會發(fā)展中的有關問題”的能力，即將細胞膜控制物質進出細胞的作用應用到具體情境問題的分析中去。由題意可知，紅墨水中的色素分子不能進入胚細胞內，但已進入胚乳細胞中，而色素分子不是細胞所需要的物質，因此具有活性的細胞不會選擇不需要的物質，不會被染成紅色。反之，如被染色，說明細胞膜失去了控制物質進出的功能，也就意味著細胞已死亡。]方法點撥判斷細胞死活的方法(1)染色排除法：如用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成淡藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷出細胞的死活。(2)觀察細胞質是否流動：活的細胞由于不斷進行代謝，細胞質是流動的，而死細胞的細胞質是不會流動的。(3)質壁分離和復原的方法：活的、成熟的植物細胞由于細胞膜具有選擇透過性，會在高濃度溶液中發(fā)生質壁分離，并在低濃度溶液中自動復原，而死的植物細胞不會有這種現象。課后作業(yè)1．A[注意題中只是得到紅細胞的稀釋液，而不是使紅細胞破裂或皺縮；在質量分數為%的氯化鈉溶液和質量濃度為0.3g/mL2．C[細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，而細胞膜功能的不同主要是由于構成細胞膜的蛋白質不同，蛋白質的種類和數量越多，功能越復雜。]3．B[細胞膜的基本功能是保障了細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定，但是有些病毒也能突破細胞膜進入到細胞內部，使機體生?。话┘毎毎け砻娴奶穷惓煞职l(fā)生了改變，故識別功能發(fā)生改變；在原始生命的起源過程中，作為界膜的膜系統(tǒng)不一定比細胞核發(fā)生的更晚。]4．C[細胞壁位于細胞的最外層，具有較堅韌的支撐性，對細胞有保護和支持作用；由于細胞壁是全透性的，它不具有交換或吸收作用。]5．D[細胞膜將生命物質與外界環(huán)境分隔開，成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定，細胞膜還能控制物質進出細胞，細胞需要的營養(yǎng)物質可以從外界進入細胞內，細胞不需要的或者對細胞有害的物質不容易進入細胞內。]6．C[高溫將細胞殺死，細胞膜、液泡膜喪失控制