教材解读高中生物 第3章 第1节 细胞膜-系统的边界学案(新人教版)必修1

1、第三章细胞的基本结构第1节细胞膜系统的边界学习目标1.简述细胞膜的组成和功能。(强调)2.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，并体验制备细胞膜的方法。(困难)3.认识到细胞膜作为细胞生命系统的边界的重要性。(重点和难点)，知识结构体验制备细胞膜的方法1.实验原理根据渗透原理，当细胞被放入清水中时，它们会渗透并吸收水分而破裂，细胞中的物质会流出，从而获得细胞膜。如果细胞膜是在试管中制备的，则必须将上清液离心以获得更纯的细胞膜。离心的原理是细胞膜比细胞中的物质密度大。离心后，细胞膜会沉入试管底部。2.实验目的体验从哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程。3.材料和器具猪(或牛、羊或人)新鲜红细胞稀释液

2、、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片和显微镜。选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料的原因(1)动物细胞没有细胞壁，不仅省去了去除细胞壁的麻烦，而且没有细胞壁的支持和保护，所以细胞吸水时容易膨胀。(2)哺乳动物和人的成熟红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，因此通过离心分离很容易获得不掺杂胞内膜系统的纯细胞膜。(3)红细胞数量多，材料易得。4.实验过程5.结果分析引流的目的是用蒸馏水代替原来的生理盐水，使红细胞吸收大量的水分，可以观察到红细胞的抑制消失，体积增大，然后红细胞破裂，内容物流出。6.实验的注意事项(1)用生理盐水稀释红细胞的目的和原因目的：分散红细胞，防止红细胞聚集。原因：保持红细胞

3、的原始形状。(2)滴蒸馏水的注意事项(1)操作时，舞台应保持水平，否则容易使水流失。滴速应缓慢，滴时应被吸水纸吸收。用吸水纸吸收时要小心，不要吸走细胞。如果用植物细胞制备细胞膜，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后进行上述实验。教材第40 41页的参考答案问题讨论1.气泡很亮，里面只有空气。细胞是由细胞膜、细胞核和细胞质组成的复杂结构，是一个三维结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到不同的细胞层。在光学显微镜下看不到细胞膜，但是在细胞和外界环境之间有一个边界。2.在电子显微镜诞生之前，科学家能够确定细胞膜的存在。实验事实如下：(1)进入活细胞的物质必须通过选择性屏障，并非所有物质都能进入细胞；

4、用微型注射器将一种叫做曙红的物质注射到阿米巴原虫体内，曙红很快扩散到整个细胞，但它不能很快逃离细胞；在光学显微镜下，可以看到当微针接触细胞表面时，细胞表面是有弹性的，可以伸展；将微针插入细胞，细胞表面的一层结构被刺穿；如果细胞表面结构的受损表面太大，细胞就会死亡。实验讨论细胞破裂后，细胞中的物质流出，细胞膜和细胞质中其他结构的质量不同，因此可以通过不同速度的离心将细胞膜与其他物质分离，获得相对纯净的细胞膜。实施例1在下列材料中，最适合制备纯细胞膜的是()A.肌肉细胞B.洋葱顶端分生组织中的细胞C.洋葱鳞片的表皮细胞D.人类成熟红细胞分析：植物细胞有细胞壁，不容易从细胞膜上分离。由于细胞壁的保护

5、作用，将细胞置于清水中很难得到细胞膜，因此植物细胞不能作为实验材料。肌肉细胞中有许多具有膜结构的细胞器，这些细胞器的膜不易与细胞膜分离，因此不能作为实验材料。人成熟红细胞没有细胞核，细胞器众多，用它可以获得更纯的细胞膜。答：d .指点：选择实验材料时，一定要注意简单，即取材容易，操作容易。例如，在上述细胞膜制备实验中，通过选择哺乳动物的成熟红细胞，避免了细胞膜与核膜和细胞器膜的分离，并且获得的细胞膜具有更高的纯度。细胞膜组成1.细胞膜的组成和含量2.每个成分在细胞膜组成中的作用(1)磷脂是细胞膜的重要成分，动物细胞膜也含有胆固醇。(2)蛋白质是生命活动的主要载体，细胞膜的功能与膜上的蛋白质密切

6、相关。(3)碳水化合物形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。(1)细胞膜含有脂类(主要是磷脂)、蛋白质和糖类，因此细胞膜由c、h、o、n和p组成。(2)各种膜中蛋白质与脂质的比例与膜的功能有关。细胞膜越复杂，蛋白质的种类和数量就越多。(3)糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面。因此，根据糖蛋白的分布，我们可以判断细胞膜的内外。(4)糖蛋白在细胞间的相互识别和信号传递中起重要作用。癌变的细胞膜成分发生变化，有些产生膜蛋白如甲胎蛋白和癌胚抗原。例2下面关于细胞膜的说法是不正确的()A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.具有不同功能的细胞在其细胞膜上具有相同类型和数量的蛋白质C.磷脂是细胞膜中最丰富的脂质D

7、.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的变化有关分析：细胞膜主要由脂类和蛋白质以及少量糖类组成；细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量就越多。在构成细胞膜的脂类中，磷脂是最丰富的。癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的变化有关。答：乙提示：细胞膜的成分可分为三类，即膜脂、膜蛋白和糖。几种成分的比例根据不同的膜类型、细胞类型、生物类型和细胞的不同发育阶段而不同。例如，肝细胞膜中蛋白质与脂质的比例明显高于红细胞。细胞膜和细胞壁的功能1.细胞膜的功能(1)将细胞与外部环境分离(1)对于原始生命来说，膜的出现起着至关重要的作用，它将生物与外界环境分开，成为一个相对独立的系统，单细胞生物也是如此。对于多细胞

8、生物，每个细胞都需要通过细胞膜将细胞内液和细胞外液分开。(2)控制物质进出细胞细胞膜是生命系统的边界，进出细胞的物质必须通过细胞膜。为了保证细胞的正常代谢，细胞膜必须选择性地控制物质的进出。这种选择性体现在：(1)进入细胞物质A.细胞所需的营养物质可以进入细胞。B.不需要的或有害的物质不容易进入细胞(注意：它不是“不能”)。(2)分泌细胞的物质(并非所有废物)A.抗体和激素分泌到细胞外。B.细胞产生的废物被排放到细胞外。细胞膜的控制功能是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也可能进入细胞，如一些病毒和病菌侵入细胞，使生物体生病，即细胞膜的控制功能是普遍的和相对的，如图311所示。 表明控制功能信

9、息通过细胞分泌物与靶细胞膜表面受体的结合传递到靶细胞细胞分泌的激素通过血液到达身体的各个部位，与靶细胞表面的受体结合，并将信息传递给靶细胞联系人转移两个相邻细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递到另一个细胞精子和卵细胞的识别和结合频道转移两个相邻的细胞之间形成一个通道，携带信息的物质通过该通道从一个细胞进入另一个细胞高等植物的细胞通过细胞间的细丝相互连接，并具有信息交换的功能通过细胞膜功能判断细胞活性(1)判断原则：活细胞可以控制物质的进出，而死细胞则失去这一功能。(2)判断方法染色排除法：染色细胞作为染色剂。如果一个细胞被染色，它就是一个死细胞；如果它不能被染色，它就是一个活细胞。如果使用台盼

10、蓝，死去的动物细胞将被染成蓝色，而活的动物细胞将不会被染色，从而判断细胞是活的还是死的。观察细胞是否流动：活细胞的细胞质因持续代谢而流动，而死细胞的细胞质不流动。2.细胞壁的组成和功能(1)主要成分：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(2)功能(1)保护。支持功能：细胞壁具有坚韧的支持功能，为植物维持正常的细胞形态起到支架的作用。(1)细胞壁是动植物细胞最重要的区别之一。它是完全可渗透的，不能控制物质的进出。(2)细胞壁的主要成分：细胞壁不是植物细胞特有的结构，其成分在不同种类的生物细胞中是不同的。例如：植物纤维素和果胶；细菌肽聚糖；根霉的几丁质；酵母葡聚糖和甘露聚糖。(3)细胞壁被纤维素酶去除的植物细胞将不再保持其原始形状。当放在清水中时，这些细胞会像红细胞一样吸水并破裂。从这一事实可以得出以下结论：细胞壁具有机械支撑和保护作用，并能维持细胞的正常形状。实施例3在用红墨水浸泡小麦种子10分钟后，发现胚是白色的，胚乳是红色的，这表明()A.胚胎存活，胚