高中人教版生物必修一配套文档：第3章第1节细胞膜-系统的边界含解析.doc

第1节细胞膜系统的边界学习导航1.阅读教材P41内容，简述细胞膜的成分。2.结合教材P42图32，概述细胞膜的功能。3.通过对教材实验的分析，学会制备细胞膜的方法，认同细胞膜是细胞的边界。重难点击细胞膜的功能。课堂导入方式一：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。此实验说明了细胞作为一个完整的系统，它有边界。细胞的边界就是细胞膜。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呢？方式二：鸡蛋的蛋壳内有一层薄膜，这层膜既能有效地防止水分散失，又能保障胚胎的气体供应，还能防止细菌的侵入，大大地延长了鸡蛋的保鲜时间。细胞作为生命活动的基本单位，也有一层类似的膜细胞膜。一、细胞膜的成分1细胞膜的制备(1)原理：把动物细胞放入清水中，细胞吸水而涨破，细胞内的物质流出来，就可得到细胞膜。(2)选材：人和其他哺乳动物成熟的红细胞。(3)过程：制作临时装片观察滴加蒸馏水观察记录结果。2细胞膜的成分(1)(2)成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。合作探究1结合制备细胞膜的实验分析下列问题：(1)实验材料选取哺乳动物成熟的红细胞的原因是什么？可否用鸡的成熟红细胞代替上述实验材料呢？答案哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁，易吸水涨破；没有细胞核和众多细胞器，能得到较纯净的细胞膜；红细胞数量大，材料易得。不可以用鸡的成熟红细胞代替，鸡不是哺乳动物，其红细胞内含有细胞核和众多的细胞器，不易获得较纯净的细胞膜。(2)取得的动物血液要先用生理盐水稀释，这样做的目的是什么？答案红细胞在生理盐水中会维持正常形态，不至于凝结成块。(3) 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，那么要想获得比较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还需要用什么方法才能获得较纯净的细胞膜？答案还必须经过离心、过滤才能获得较纯净的细胞膜。2结合下表中几种细胞的细胞膜组成成分分析，回答问题：细胞膜的种类主要成分含量蛋白质脂质糖类红细胞膜42%53%5%肌细胞膜36%60%4%小肠绒毛上皮细胞膜50%44%6%(1)不同细胞的细胞膜各种成分的含量完全相同吗？答案不完全相同。(2)细胞膜中哪种脂质含量最丰富？答案磷脂最丰富，胆固醇的含量较少。(3)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，说明什么？答案说明蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。(4)如果发现某细胞膜中甲胎蛋白异常增高，可能的原因是什么？答案细胞发生了癌变导致细胞膜成分发生改变。1将哺乳动物或人的成熟红细胞经过某种处理后，可造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”，那么处理的方法和血影的主要成分分别是()A将其放入生理盐水中无机盐和蛋白质B将其放入生理盐水中蛋白质和糖类C将其放入清水中脂肪和蛋白质D将其放入清水中脂质和蛋白质答案D解析红细胞溶血剩下的结构“血影”其实就是细胞膜。将红细胞放入清水中会涨破，内容物流出可得到细胞膜。一题多变(1)在制备细胞膜的实验中，为获得新鲜的红细胞稀释液，向血液中加入的液体是_。(2)将下列细胞分别置于蒸馏水中，会破裂的是()A人成熟的红细胞 B细菌C蓝藻 D洋葱表皮细胞答案(1)生理盐水(2)A2在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的元素是()AC、H、O BC、H、O、PCC、H、O、N DC、H、O、N、P答案D解析细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成，组成蛋白质的元素中有C、H、O、N等元素，而在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂中含有P元素。二、细胞膜的功能1将细胞与外界环境分隔开：细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。2控制物质进出细胞(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，核酸等重要成分不会流失到细胞外。(3)对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。3进行细胞间的信息交流：在多细胞生物体内，每个细胞都不是孤立存在的，它们之间功能的协调不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。合作探究1下图是细胞和外界进行物质交换的示意图，请分析：(1)细胞膜将细胞和外界环境分隔开，是单纯的隔离作用吗？答案不是，细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开保障细胞内部环境的相对稳定，还能控制物质进出细胞，细胞需要的物质才能进入细胞，不需要的物质或有害的物质不容易进入细胞。(2)生长在污泥中的莲能“出污泥而不染”，它能吸收污泥中的有益矿质元素，而一般不会吸收不需要的物质，这体现了细胞膜的什么功能？答案体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(3)有些病毒和病菌也能进入细胞，使生物体患病。这说明了什么？答案说明细胞膜控制作用的相对性。(4)植物细胞在细胞膜的外侧还有一层细胞壁，它的主要成分是什么？细胞壁是否也有上图所示的功能？答案细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；细胞壁对植物细胞有保护和支持作用，但是没有控制物质进出细胞的作用。2下图是细胞间信息交流的方式示意图，请分析：图1图2图3(1)图1中的激素是如何到达靶细胞并发挥作用的？答案激素通过血液的运输到达靶细胞，和靶细胞的细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞。(2)图2中的信号分子和图1有什么不同？是否也需要和受体结合发挥作用？答案图2中的信号分子和细胞膜结合在一起，不能通过体液传送，只能和相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息，也需要受体的作用。(3)图3所示的是植物的胞间连丝，它是怎样传递信息的？答案携带信息的物质可以通过胞间连丝进入另一个细胞。(4)精子和卵细胞之间的识别和结合符合上述的哪种方式？答案符合图2的方式。3在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞结合，当一个精子进入后，卵细胞膜发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够()A保障细胞内部环境的相对稳定B控制物质进出细胞C使卵细胞摄入所需要的精子D进行细胞间的信息交流答案D解析细胞膜具有多种重要功能，细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；能控制物质进出细胞；能够进行细胞间的信息交流。而解答本题的关键是针对题目所给的材料进行分析。精卵之间的相互识别与结合，依靠的是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子，所以是一种信息交流过程。一题多变(1)上述精子和卵细胞的识别主要与细胞膜上的哪种成分有关？答案蛋白质(糖蛋白)。(2)一个卵细胞只能和一个精子结合，有什么意义？答案保证遗传物质含量的稳定。4下列选项中具有细胞壁的是()A花粉 B红细胞C胰岛A细胞 D流感病毒答案A解析选项B、C为人或动物细胞，无细胞壁；选项D为病毒，无细胞结构；选项A中花粉为植物细胞，有细胞壁。1某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。请你帮助选择，下列可作为获取纯净细胞膜来源的细胞是()A人成熟的红细胞 B神经细胞C白细胞 D人口腔上皮细胞答案A解析人成熟的红细胞无细胞核，也无众多细胞器，避免了其他生物膜的干扰，较易获得纯净的细胞膜。2下列关于细胞膜的叙述，不正确的是()A细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同C组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关答案B解析研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富；蛋白质在细胞行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的改变有关。3“在原始海洋中，生命起源过程至关重要的阶段是膜的出现。”这一提法的重要依据是()A细胞膜是细胞的结构组成部分B细胞膜上有许多功能蛋白C细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，使其成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定D细胞膜能控制物质的进出答案C解析原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用，演化出原始的生命，由于膜将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定，这是生命起源过程中至关重要的阶段。4经实验测定植物细胞的强度大于动物细胞，是由于它含有较多的()A核酸 B脂质 C纤维素 D蛋白质答案C解析植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细胞壁具有保护和支持作用。5为获得纯净的细胞膜用于研究其结构与功能，请完成下列实验设计并分析有关问题：(1)应选取人体下列哪种细胞做实验()A成熟红细胞 B神经细胞C白细胞 D口腔上皮细胞(2)选用该材料的理由是_。(3)将选取的上述材料放入_中，一段时间后细胞将破裂。(4)经过(3)的实验步骤后，可用下列哪两种方法获得纯净的细胞膜()A静置 B加热C离心 D过滤(5)通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：物质种类膜的类别蛋白质/%脂质/%(主要是磷脂)糖类/%变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层膜70300依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是：_。化学物质组成的主要区别是： _。答案(1)A(2)细胞核和许多细胞器也有膜，这些膜若与细胞膜混在一起就无法得到较纯净的细胞膜，而成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器(3)清水(4)CD(5)都有脂质和蛋白质细胞膜除了有脂质和蛋白质外，还有少量的糖类，而细胞器膜则不含糖类解析人和其他哺乳动物的成熟红细胞除细胞膜外无其他膜结构，通过吸水涨破，从而得到较纯净的细胞膜。细胞吸水涨破后先离心将细胞膜与细胞质中的其他物质分开再过滤可得到较纯净的细胞膜。基础过关1下列各项中，对生物膜化学成分的表述，最全面的是()A蛋白质、糖类、脂肪 B糖蛋白、脂质C蛋白质、糖类、脂质 D脂质、蛋白质答案C解析细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。2疟原虫可以寄生在红细胞内，使人患疟疾，要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在什么溶液中制片检查()A质量分数为0.9%的NaCl溶液B清水C浓盐水D质量分数为0.1%葡萄糖溶液答案B解析红细胞在清水中易吸水而破裂。3对于同一棵玉米来说，下列细胞中，其细胞膜的成分中蛋白质的种类和数量最多的是()A导管 B根成熟区细胞C茎表皮细胞 D叶表皮细胞答案B解析功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。而上述细胞中，成熟区细胞的功能最复杂。4科学家在制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是()植物细胞液中的有机酸会溶解细胞膜结构光学显微镜下观察不到植物细胞膜植物细胞的细胞膜较薄植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐植物细胞内有其他膜结构干扰A BC D答案D解析制备细胞膜时一般都选用哺乳动物成熟的红细胞，该类细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器，避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦，经离心即可得到较纯净的细胞膜，既省时省力、处理环节少，得到的细胞膜纯度又高。植物细胞则不然，而且外面还有一层细胞壁，所以处理起来繁琐得多。5心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在()A磷脂的含量高低B蛋白质的含量及种类不同C糖类的含量及种类不同D脂质的含量及种类不同答案B解析细胞具有多样性，不同细胞的结构不同，导致功能存在差异。细胞膜的不同主要体现在蛋白质的种类和含量的不同。6下图为细胞间进行信息交流的一种方式，下列有关叙述错误的是()A图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能B图中乙表示靶细胞C图中 a 表示信号分子(如激素)D图中 b 表示细胞膜上的载体答案D解析图示为细胞间进行信息交流的间接传递方式。图中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞，b 表示细胞膜上的受体，其化学本质为糖蛋白。7下列关于细胞膜的功能的叙述，不正确的是()A细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关B细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动C相邻两个细胞的信息交流全靠细胞间接触D细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的答案C解析细胞膜的功能包括：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。8在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的()A将细胞与外界环境分隔开的功能B控制物质进出细胞的功能C进行细胞间信息交流的功能D具有免疫的功能答案B解析“有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧”体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。9水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于鉴别细胞的死活。将细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死细胞的细胞核会被染色，而活细胞的细胞核不着色。若将PI注射到活细胞中，其细胞核也会被染色。综上所述，利用PI鉴别细胞死活的原理是()A死细胞与活细胞的细胞膜结构不同B活细胞能分解染色剂PIC死细胞与活细胞的细胞膜的成分和含量不同D活细胞的细胞膜能阻止PI的进入答案D解析活细胞的细胞膜可选择物质出入细胞，维持正常的生命活动；水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质，因而不能通过活细胞的细胞膜；细胞死亡后，细胞膜及其他生物膜的控制物质进出功能丧失，溶于水中的物质(如PI)都可以通过，而使细胞核着色。10下列关于植物细胞细胞壁的说法，不正确的是()A植物细胞都有细胞壁B细胞壁的化学组成中含有多糖C细胞壁对植物细胞有支持和保护作用D细胞壁可控制物质进出细胞答案D解析植物细胞都有细胞壁；其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素是多糖；细胞壁对植物细胞有保护和支持作用；细胞壁是全透性的，不能控制物质进出细胞。 能力提升11根据下图回答下列问题：(1)图中反映的是细胞膜的_功能。(2)图中甲表示的是_的细胞，乙表示的是_细胞。(3)图中1表示_，2表示_细胞膜上的_。(4)一般认为细胞识别的分子基础是受体。受体主要指细胞膜中的_，它对细胞外信号分子的结合有特异性。答案(1)信息交流(2)发出信号靶(3)与膜结合的信号分子靶受体(4)蛋白质解析细胞间信息交流的方式有三种，其中题图表示的是细胞间的直接接触，信号分子与靶细胞膜上的受体识别和结合，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，靶细胞膜上的受体一般是蛋白质分子。12下图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答：(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_，请举一个例子：_。(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)由以上分析可知，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_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(4)信息细胞膜的结构和功能13红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(即红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。(1)实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。(2)试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 molL1 的葡萄糖溶液、0.3 molL1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔等。(3)实验步骤：第一步：取 2 支试管，分别标记为 A、B。第二步：分别量取_各 10 mL，注入 A、B 两支试管。第三步：分别量取1 mL_注入 A、B 两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透