2024-2025学年高中生物第3章第1节细胞膜-系统的边界教学案含解析新人教版必修1

PAGE12-细胞膜——系统的边界1．细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还含少量糖类。2．功能越困难的细胞膜中，蛋白质的种类和数量越多。1．细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还含少量糖类。2．功能越困难的细胞膜中，蛋白质的种类和数量越多。3．细胞膜的主要功能：①将细胞与外界环境分隔开。②限制物质进出细胞。③进行细胞间的信息沟通。4．细胞间信息沟通的方式有三种：通过化学物质传递信息；细胞间干脆接触传递信息；通过细胞通道传递信息。5．植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。一、体验制备细胞膜的方法1．试验原理动物细胞放在清水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出，即可制得细胞膜。2．试验材料3．试验过程及结果二、细胞膜的成分1.2．成分与功能的关系功能越困难的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。三、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．限制物质进出细胞3．进行细胞间的信息沟通[连线]四、植物细胞壁1．推断下列叙述的正误(1)人和其他哺乳动物的红细胞均无细胞核和众多细胞器，可作为制备细胞膜的材料(×)(2)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质(√)(3)功能越困难的细胞膜中磷脂的含量越多(×)(4)细胞间的信息沟通都是通过细胞膜的干脆接触来完成的(×)2．植物细胞膜的化学成分是()A．脂质和蛋白质B．纤维素和果胶C．脂质、蛋白质和糖类D．纤维素、果胶和蛋白质解析：选C纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，细胞膜中主要有蛋白质、脂质和少量糖类等成分。3．动物细胞和植物叶肉细胞的细胞膜功能差异较大，其主要缘由是构成细胞膜的成分中()A．脂质不同B．磷脂不同C．蛋白质不同D．水不同解析：选C确定细胞膜功能困难程度的是蛋白质的种类和数量，不同细胞膜功能差别较大，是由蛋白质的种类和数量不同引起的。4．下列不属于细胞间信息传递的是()A．激素作用于靶细胞B．精子与卵细胞的识别与结合C．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接D．一个细胞中的无机盐离子进入相邻的细胞中解析：选D细胞间的信息沟通有多种方式，如题中的A、B、C项所示的三种沟通方式。D项属于细胞膜对物质进出细胞的限制，不属于细胞间的信息传递。eq\a\vs4\al(核心要点一)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,)))eq\a\vs4\al(细胞膜的制备及成分)1．细胞膜的制备(1)试验材料：哺乳动物成熟的红细胞。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避开了去除细胞壁的麻烦避开了细胞膜与核膜、细胞器膜分别所带来的麻烦，经过离心即可获得纯净的细胞膜(2)试验流程：(3)制备细胞膜时几种液体的作用：①生理盐水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.使红细胞维持原有形态,b.使红细胞分散开))②蒸馏水：使红细胞吸水涨破。滴加时速度要缓慢，且边滴边用吸水纸吸引。2．细胞膜的成分及功能分析[思索探究](1)推断下列细胞是否适合作为提取细胞膜的试验材料，并分析缘由。①菠菜细胞②鸡红细胞③羊成熟红细胞eq\a\vs4\al(提示：)①不适合。植物细胞有细胞壁，细胞不易吸水涨破，另外细胞内有细胞核和众多的具膜细胞器。②不适合。鸟类的红细胞虽然没有细胞壁，但细胞内有细胞核和众多的具膜细胞器，因此不易得到纯净的细胞膜。③适合。人或其他哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁，无细胞核和具膜的细胞器，能够保证提取到比较纯净的细胞膜。(2)假如该试验不是在载物台上的载玻片上进行，而是在试管中进行，要想获得较纯净的细胞膜还需用什么方法？eq\a\vs4\al(提示：)在红细胞裂开后，还必需经过离心，过滤后才能胜利获得纯净的细胞膜。[题组冲关]1．科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞裂开出现溶血现象，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，血影的主要成分有()A．无机盐、蛋白质B．蛋白质、糖类C．脂质、糖类D．脂质、蛋白质解析：选D红细胞溶血剩下的结构“血影”其实质就是细胞膜。故其主要成分是脂质和蛋白质。2．下图表示各种细胞膜的组成成分含量：图示能说明的是()A．构成细胞膜的成分其含量是不变的B．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的改变与细胞膜的功能有关C．细胞膜的功能越简洁，所含蛋白质的数量越多D．蛋白质在进行细胞间的信息沟通中具有重要作用解析：选B由图可知，不同细胞膜中相同成分其含量不肯定相同；髓鞘只是起爱护作用，功能简洁，蛋白质含量少，而人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜功能相对困难，蛋白质含量多；图中信息不能说明蛋白质在信息沟通中的作用。eq\a\vs4\al(核心要点二)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,)))eq\a\vs4\al(细胞膜的功能)1．细胞膜的功能图解2．细胞间信息沟通的三种方式(1)一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素，通过血液的传递运输到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别，引起靶细胞的生理反应(图示如下)。(2)相邻两个细胞的细胞膜干脆接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞(图示如下)。(3)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下)。3．细胞膜功能的试验验证(1)限制物质进出功能的验证：(2)识别功能的验证：[名师点拨]对细胞间信息沟通的两个认知误区(1)三种信息沟通方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息沟通。(2)并非细胞间信息沟通都依靠于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息沟通方式，而通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依靠于细胞膜上的受体蛋白。[题组冲关]3．(海南高考)科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边)，最终在融合细胞表面匀称分布。这一试验现象支持的结论是()A．膜蛋白能自主翻转B．细胞膜具有流淌性C．细胞膜具有选择透过性D．膜蛋白可以作为载体蛋白解析：选B两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最终在细胞表面匀称分布，说明细胞膜具有流淌性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转，也不能说明细胞膜的物质运输功能。4．水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于肯定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞死活的基本原理是()A．死细胞与活细胞的核酸结构不同B．死细胞与活细胞的核酸含量不同C．活细胞能分解染色剂PID．活细胞的细胞膜能阻挡PI的进入解析：选D死细胞的细胞膜对物质进出细胞失去了限制作用。一、选择题1．下列各项中，具有细胞壁的是()A．花粉B．红细胞C．胰岛A细胞D．流感病毒解析：选A具有细胞壁的细胞包括植物细胞、细菌细胞及真菌细胞；全部动物细胞均无细胞壁；全部病毒均无细胞结构，故只有A选项所述具有细胞壁。2.如图表示细胞膜中的各种成分及其含量，其中①②③对应的成分是()A．①磷脂，②蛋白质，③胆固醇B．①蛋白质，②脂肪，③纤维素C．①脂质，②蛋白质，③糖类D．①蛋白质，②脂质，③糖类解析：选C细胞膜中脂质含量最多，其次是蛋白质，含量最少的是糖类。3．下列有关细胞膜制备及视察的叙述，正确的是()A．家鸡的红细胞是最佳的试验材料B．若选用洋葱鳞片叶表皮细胞作试验材料，则应先用蛋白酶处理以去除细胞壁C．制备细胞膜应先利用吸水涨破法，再利用离心法获得D．可以干脆用高倍镜进行视察解析：选C家鸡的红细胞中含有细胞核和众多的细胞器，制备的细胞膜中会有核膜和细胞器膜；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用蛋白酶处理无法去掉细胞壁；用显微镜视察时应先用低倍镜，再用高倍镜。4．细胞膜具有限制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是()A．细胞须要的物质可以进入细胞B．细胞不须要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞C．细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外D．由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等都不能进入细胞解析：选D细胞膜限制物质进出的功能表现在细胞须要的物质可以进入细胞，不须要的或对细胞有害的物质一般不能进入细胞，细胞内的核酸等重要成分不能流失到细胞外。但细胞膜限制物质进出的功能具有相对性，有些致病的病毒、细菌等也可能进入细胞。5．如图所示为某生理活动的一个过程，这一过程体现出的细胞膜功能是()A．限制物质进出细胞B．将细胞与外界环境分隔开C．具有选择透过性D．进行细胞间的信息沟通解析：选D精子和卵细胞之间干脆接触，并相互识别完成受精的过程中，两种细胞间进行了充分的信息沟通。二、非选择题6．为获得纯净的细胞膜，探讨其结构和功能。请完成下列试验设计并分析有关问题：(1)应选取人体哪种细胞做试验材料()A．口腔上皮细胞B．神经细胞C．白细胞D．成熟的红细胞你选用该材料的缘由是_____________________________________________________。(2)将上述材料放入____________中，由于________作用，一段时间后细胞将裂开。(3)经过(2)的试验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜()A．静置B．加热C．离心D．过滤(4)通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表(表中数据均为质量分数%)。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线粒体内膜约7624微量菠菜叶绿体片层膜约7030微量依据表中数据，可看出构成细胞膜与细胞器膜的化学物质在组成上的共同点是：____________________________________________________________________；主要区分有：__________________________________。(5)红细胞在血浆中与其他物质或细胞之间依靠______彼此分隔，血浆中的养分物质可通过________进入红细胞；红细胞与其他细胞之间可通过细胞膜进行________________________________________________________________________。解析：(1)因为人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以常被用作获得纯净的细胞膜的试验材料。(2)(3)通常先将红细胞放入蒸馏水中，通过渗透作用使红细胞涨破，再用离心的方法，进一步提纯细胞膜。(4)从题中所给的表格可以看出组成细胞膜与细胞器膜的化学物质包括糖类、蛋白质和脂质，但细胞膜中含糖类较多。(5)红细胞在血浆中与其他物质或细胞之间依靠细胞膜彼此分隔，血浆中的养分物质可通过细胞膜以不同的方式进入红细胞，红细胞与其他细胞之间可通过细胞膜上的糖蛋白进行信息沟通。答案：(1)D人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，比其他三种细胞更易获得纯净的细胞膜(2)蒸馏水渗透(3)C(4)都含有蛋白质和脂质细胞膜中含较多的糖类，而细胞器膜中只含微量的糖类(5)细胞膜细胞膜信息沟通7．请利用以下材料和用具，验证细胞膜具有限制物质进出的功能。(1)试验材料和用具：簇新的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。(2)方法步骤：①选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。②________________________________________________________________________________________________。③选等量的红色月季花瓣，分别放入A、B两只烧杯中。经过相同时间后视察并记录试验结果。(3)试验结果：________________________________________________________。(4)请说明盐酸溶液中出现试验结果的缘由：_______________________________。解析：比照试验设计的步骤一般有四步：第一步：分组编号。即选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。(步骤①)其次步：设置比照试验。向A、B两烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水，再分别向两烧杯中加入等量的红色月季花瓣。(步骤②③)第三步：视察并记录试验结果，留意要设置视察标准，即相同时间后视察花瓣、水的颜色改变。(步骤④)第四步：试验结论。结合试验原理，依据试验现象，得出试验结论。本试验的现象应为清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中花瓣褪色，溶液变红。在分析盐酸溶液中出现试验结果的缘由时，可从盐酸对细胞膜选择透过性的影响角度进行分析。答案：(2)②在A、B两只烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水(3)清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中花瓣褪色，溶液变红(4)在酸性环境中，细胞膜和液泡膜失去选择透过性，液泡中的大分子色素进入盐酸中一、选择题1．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．磷脂的含量凹凸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解析：选B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上。2．科学家揭示出电压限制的钾通道，这些通道是负责K＋进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明白细胞膜具有()A．免疫功能B．识别功能C．限制物质进出细胞的功能D．进行细胞间信息沟通的功能解析：选C从题干信息可知，看门蛋白质的作用是负责K＋进出细胞。3．下列关于真核细胞细胞膜的叙述，正确的是()A．细胞膜的特定功能主要由膜蛋白确定B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇C．不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同D．细胞膜作为系统的边界，严格限制着物质的出入，细胞不须要的物质不能进入细胞内解析：选A生物膜的特定功能与膜蛋白有关；构成细胞膜的脂质有磷脂和少量的固醇，不含有脂肪；蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越困难的细胞膜上蛋白质种类和数量越多；细胞膜能限制物质进出细胞，但是这种功能是相对的，如细胞外的病菌等有时可以进入到细胞内，使细胞受到破坏。4．细胞之间通过信息沟通，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息沟通的叙述错误的是()A．B细胞与乙细胞上受体的化学本质都是糖蛋白B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环最终作用于机体的肝细胞、肌细胞等靶细胞D．细胞膜上的受体是细胞间进行信息沟通所必需的唯一结构解析：选D细胞膜上受体的本质是糖蛋白；图2表示的是细胞的干脆接触，精子和卵细胞的识别就属于此种方式；胰岛B细胞产生胰岛素，通过血液循环到达肝脏和肌肉，靶细胞上的受体与胰岛素作用，从而实现信息沟通；细胞间的信息传递途径除图示的两种外，第三种途径(如高等植物的细胞间通过胞间连丝进行信息沟通)不须要受体的作用。5．据最新探讨发觉，内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要缘由。内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以与黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容探讨机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的功能是()A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越困难B．细胞膜作为系统的边界，严格限制物质进出细胞C．细胞膜具有信息沟通的功能D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质解析：选C题干中的“内皮素拮抗剂”属于信息分子，要与细胞膜表面上的受体结合后才能发挥作用，完成信息的传递。二、非选择题6．下图是细胞间的3种信息沟通方式，请依据图回答问题：(1)图A表示通过细胞分泌的化学物质，随①________到达全身各处，与靶细胞表面的②________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③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④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靠于物质和能量的交换，也有赖于________的沟通，这种沟通大多与__________________有关。解析：图A中传递信息的物质是激素，激素通过血液循环到达靶器官或靶组织、靶细胞起调整作用；图B体现了细胞识别，细胞膜上的糖蛋白起了作用；图C是植物细胞的胞间连丝，是信息物质的通道。细胞间的信息沟通保证了细胞功能正常进行。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7.eq\a\vs4\al([试验探究])红细胞悬液为不透亮的红色液体，而红细胞发生溶血(即红细胞裂开)后，溶液会渐渐透亮，所以可通过红细胞悬液澄清的速度推断红细胞溶血速度，进而依据红细胞溶血速度来推断物质进入红细胞的速度。(1)试验目的：设计试验推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、0.3mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3mol·L－1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔等。(3)试验步骤：第一步：取2支试管，分别标记为A、B。其次步：分别量取_________________________________