高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜-系统的边界课件新人教必修110251408

第1节细胞膜——系统的边界一二三一、细胞膜的成分1.体验制备细胞膜的方法(1)选材:哺乳动物成熟的红细胞。(2)原理:利用渗透作用,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。(3)步骤:选材→制片→观察→滴水→观察。2.细胞膜的成分(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。(2)脂质:约占细胞膜总量的50%,细胞膜中最丰富的脂质是磷脂。(3)蛋白质:约占细胞膜总量的40%,在细胞膜行使功能时起重要作用,细胞膜功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多。(4)糖类(少量):约占细胞膜总量的2%~10%。预习反馈判断正误。(1)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。(×)(2)变形虫和草履虫的细胞膜的基本组成成分不同。(×)(3)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。(×)(4)红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,可作为提取细胞膜的材料。(×)(5)细胞膜中的脂质指的是磷脂。(×)一二三一二三二、细胞膜的功能1.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。2.控制物质进出细胞(1)细胞需要的营养物质可以进入细胞,细胞不需要或者对细胞

有害的物质不容易进入细胞。(2)抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外。细胞内的核酸等重要成分不会流失到细胞外。(3)细胞膜的控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞。一二三3.进行细胞间的信息交流(1)细胞分泌的化学物质(如激素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。(2)相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。(3)相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。一二三三、植物细胞壁1.化学成分:主要是纤维素和果胶。2.功能:对植物细胞有支持和保护作用。一二三预习反馈1.连线。一二三2.判断正误。(1)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(

×

)(2)细胞间信息交流的方式只有三种。(

×

)(3)细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构与功能有关。(

√

)(4)只有植物细胞才有细胞壁。(

×

)(5)植物细胞壁的主要成分之一纤维素属于多糖。(

√

)(6)细胞膜是细胞的保护性屏障。(√)(7)细胞膜可以控制物质进出,任何对细胞有害的物质都不能进入细胞。(×)(8)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。(√)探究点一探究点二细胞膜的制备与细胞膜的成分问题情景下表是细胞膜的成分及其作用,请尝试解决下列问题。探究点一探究点二1.请完成表格中的填空。2.细胞膜的主要成分是什么?答案:细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。3.为什么科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料来制备细胞膜?实验原理是什么?答案:哺乳动物成熟的红细胞高度分化,没有细胞核及各种细胞器,因此没有核膜、线粒体膜等膜结构,容易获得纯净的细胞膜。红细胞中的液体有一定的浓度,放入蒸馏水中后细胞吸水膨胀导致细胞破裂,离心后可获得较为纯净的细胞膜。4.实验中的生理盐水和蒸馏水有什么作用?答案:生理盐水:①使红细胞维持原有形态;②使红细胞分散开。蒸馏水:使红细胞吸水涨破。探究点一探究点二归纳提升细胞膜成分的实验鉴定探究点一探究点二典例剖析某同学欲获得纯净的细胞膜,请你帮他设计一个简单的实验,并回答有关问题。(1)选取哺乳动物

细胞作为获取纯净的细胞膜的来源,而一般不选用植物细胞。

(2)将选取的材料放入

中,由于

作用,一段时间后细胞吸水涨破;再用

法获得纯净的细胞膜。离心后上清液中含量最多的有机物是

,该物质的特点是

。

(3)除去杂质后,剩下的结构就是较纯净的细胞膜,在生物学上称为“血影”。“血影”中的脂质主要是

。

探究点一探究点二解析:体验制备细胞膜,最好的材料是哺乳动物成熟的红细胞,主要原因是其没有细胞核和其他具膜结构,一般不选用植物细胞,因为它有细胞壁,不易吸水涨破。将选取的材料放入蒸馏水中,由于渗透作用,一段时间后细胞将吸水涨破,此时细胞膜和内容物共同存在于溶液中,用离心法才能获得纯净的细胞膜。上清液中含量最多的有机物是血红蛋白,血红蛋白是红细胞中含量最多的有机物,该物质的特点是在O2浓度高的地方容易与O2结合,在O2浓度低的地方容易与O2分离。答案:(1)成熟的红(2)蒸馏水渗透离心血红蛋白在O2浓度高的地方容易与O2结合,在O2浓度低的地方容易与O2分离(3)磷脂探究点一探究点二活学活练1.典型的细胞膜最可能由下列哪些物质组成?(

)A.35%脂质、50%蛋白质、5%糖类、10%RNAB.50%脂质、45%蛋白质、5%糖类、0%RNAC.25%脂质、75%蛋白质、0%糖类、0%RNAD.60%脂质、30%蛋白质、0%糖类、10%RNA解析:细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质,此外还含有少量的糖类,不含RNA。答案:B探究点一探究点二2.在下列几组化学元素中,构成细胞膜所必需的元素是(

)A.C、H、O B.C、H、O、PC.C、H、O、N D.C、H、O、N、P解析:细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,组成蛋白质的元素有C、H、O、N等,而在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂中含有P元素。答案:D探究点一探究点二3.下列有关细胞膜的化学成分和结构的叙述,错误的是

(

)A.原核细胞和真核细胞的细胞膜,其主要成分都是磷脂和蛋白质B.置于清水中的细胞体积变大,并最终涨破C.癌细胞的细胞膜上各成分会随细胞的代谢异常而发生改变D.同一生物体不同细胞,其细胞膜中蛋白质的种类和含量有所差异解析:各种细胞的细胞膜主要成分均是磷脂和蛋白质,A项正确;动物细胞置于清水中会涨破,而植物细胞会因细胞壁的保护而不涨破,B项错误;细胞在癌变过程中,细胞膜的成分发生改变,C项正确;同一生物体不同的组织细胞中,由于细胞的分化,细胞膜中蛋白质的种类和数量存在差异,D项正确。答案:B探究点一探究点二细胞膜的功能问题情景结合下列细胞膜的功能图解,解决下列问题。探究点一探究点二1.作为系统的边界,细胞膜有哪些作用?答案:①将细胞与外界环境分隔开,保障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。2.细胞膜控制物质进出细胞有何特点?答案:细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性,又有相对性。普遍性表现在细胞可以根据需要控制物质的进出,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌抗体、激素等;有些细菌、病毒可能会侵入细胞,表明细胞膜控制物质进出细胞具有相对性。3.距离较远的细胞如何实现信息交流?答案:一些细胞通过分泌激素等“信号分子”,通过体液运输作用到相应的靶细胞,完成信息交流。探究点一探究点二归纳提升1.细胞间的信息交流方式探究点一探究点二2.细胞膜功能特性的鉴定方法活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能,最常用的鉴定细胞膜功能的实验方法如下。(1)利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子。煮熟的玉米种子细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入细胞,使细胞呈红色,相反正常玉米种子的细胞则不会呈红色。(2)将有颜色的植物组织放入清水中,然后分别用高温、强酸、强碱处理,观察实验前后清水的颜色变化。(3)台盼蓝染色法。台盼蓝染液是细胞活性染料,常用于检测细胞膜的完整性。正常的活细胞的细胞膜结构完整,台盼蓝不能够进入细胞内;而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,细胞膜的通透性增加,可被台盼蓝染成蓝色。探究点一探究点二典例剖析作为细胞的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。下图所示模型主要体现了细胞膜的哪种功能?(

)A.将细胞与外界环境分隔开B.把细胞分隔成许多小区室C.进行细胞间信息交流D.促进物质在血液中的运输解析:细胞膜的功能主要体现在三个方面: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。内分泌细胞分泌的化学物质(激素)通过血液循环被运送并作用于相应的靶细胞,从而使靶细胞的生理活动发生改变,这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。答案: