高中生物人教版分子与细胞第3章细胞的基本结构 第三章细胞的基本结构课时9

第三章细胞的基本结构第9课时细胞膜——系统的边界目标导航1.简述细胞膜的成分和功能。2.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。3.认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。一、细胞膜的制备及成分1．细胞膜的制备方法(1)选材①材料：人或其他哺乳动物________________。②原因：这样的红细胞中没有细胞核和众多的__________。(2)方法：把细胞放入清水中，细胞由于吸水________，细胞内容物流出，即可得到细胞膜。2．细胞膜的成分(1)主要成分：________和__________。(2)少量成分：________。(3)含量最丰富的脂质是________。(4)与细胞膜功能的复杂程度有关的是__________。二、细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为____________的系统，保障了细胞____________的相对稳定。2．控制物质进出细胞细胞膜的控制作用是________的，有些________、________能侵入细胞，使生物体患病。3．进行细胞间的信息交流(1)细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。(2)细胞间信息交流的方式①通过体液的运输作用来完成的间接交流内分泌细胞eq\o(→,\s\up7(分泌))________eq\o(→,\s\up7(进入))血管eq\o(→,\s\up7(血液运输))靶细胞受体eq\o(→,\s\up7(信息))靶细胞。②相邻两个细胞的__________直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的识别和结合。③相邻细胞之间形成________，如高等植物细胞之间通过____________相互连接，进行细胞间的信息交流。知识点一细胞膜的制备方法1．科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，而一般不采用植物细胞，是因为()A．哺乳动物红细胞容易得到，植物细胞不易得到B．哺乳动物红细胞在水中容易涨破，植物细胞有细胞壁，不易涨破C．哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构，植物细胞得先去掉细胞壁，再分离细胞膜和其他膜结构D．哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到2．为获得较纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助完成下列实验分析并回答相关问题。(1)最好选取人体哪种细胞做实验()A．成熟红细胞 B．神经细胞C．白细胞 D．口腔上皮细胞(2)你选择该材料的原因是__________________________________________。(3)将选取的材料放入________中，一段时间后细胞将破裂。(4)经过(3)的实验步骤后，可用下列哪些方法进一步获得较纯净的细胞膜()A．静置 B．加热 C．离心 D．过滤(5)通过有关方法，测得多种细胞膜的化学成分，制作图形如下：据图分析各种生物的细胞膜的化学组成：①共同点：_____________________________________________________________________________________________________________________________________；②主要区别：____________________________________________________________。知识点二细胞膜的成分3．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4．科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明了组成细胞膜的物质中有()A．糖类和脂质 B．糖类和蛋白质C．蛋白质和脂质 D．蛋白质和核酸知识点三细胞膜的功能5．将小麦种子浸泡在红墨水中10min后，取出剖开，出现胚为白色，胚乳为红色，这说明()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．胚和胚乳均死亡基础落实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()A．生理盐水B．质量分数为%的氯化钠溶液C．蒸馏水D．质量浓度为0.3g2．动物细胞和植物叶肉细胞的功能差异较大，其主要原因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3．下列关于细胞膜的说法中，错误的是()A．细胞膜保障了细胞内部环境的稳定B．在原始生命的起源过程中，细胞核指导合成了细胞膜C．有些病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部，使机体生病D．癌细胞的识别功能发生了改变4．细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细胞壁的功能是()A．保护和交换作用 B．保护和吸收作用C．保护和支持作用 D．支持和吸收作用5．细胞膜将细胞与外界环境分隔开的作用不包括()A．保障了细胞内部环境的相对稳定B．将生命物质与外界环境分隔开C．使细胞成为相对独立的系统D．使细胞内物质不能流失到细胞外，细胞外物质不能进入细胞内6．苋菜细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将苋菜的叶片切成小块后放入水中，水的颜色无明显变化，若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红，其原因是()A．细胞壁在加温后受到破坏B．水温升高，花青素的溶解度加大C．加热使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能D．加热使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜7．取两种不同的海绵动物，使其细胞分散成单个状态，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才相互结合。这可以作为细胞膜哪一功能的典型例子()A．细胞识别 B．免疫C．控制物质进出 D．排泄能力提升8．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，血影的主要成分有()A．无机盐、蛋白质 B．蛋白质、糖类C．脂肪、蛋白质 D．脂质、蛋白质9．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10．细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞②细胞产生的代谢废物可以排出细胞③细胞内核酸等重要成分不会流出细胞④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④11.如图表示甲、乙两细胞通过某种方式相联系，以下相关叙述不正确的是()A．图中反映的是细胞膜“控制物质进出细胞膜”的功能B．若图中甲表示发出信号的细胞，1表示信号分子，则乙是靶细胞，图中2表示受体C．精子与卵细胞依靠图中模式相互识别D．图中所示的两细胞间的关系体现了细胞膜“可进行细胞间信息交流”的重要功能12．下列有关细胞膜功能的叙述，正确的是()A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞，细胞内的物质不能流失到细胞外面，细胞外物质也不能进入C．相邻细胞的信息交流全靠细胞间接触D．细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动题号123456789101112答案综合拓展13．为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。(1)你选用人体成熟红细胞做材料的原因是________________________。(2)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有____________________________________。答案知识清单一、1.(1)①成熟的红细胞②细胞器(2)涨破2.(1)脂质蛋白质(2)糖类(3)磷脂(4)蛋白质二、1.相对独立内部环境2.相对病毒病菌3．(2)①激素②细胞膜③通道胞间连丝对点训练1．C[科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从一般的真核细胞中分离出纯净的细胞膜较为困难，因为会有细胞内混杂的其他膜。特别是植物细胞有细胞壁，得先用纤维素酶去掉细胞壁，而且得到的细胞膜也不够纯净。而哺乳动物的成熟的红细胞没有众多细胞器膜，没有细胞核，将其处理后，造成红细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜。]实验链接实验注意事项(1)实验中吸取的红细胞稀释液不宜太多。(2)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，其目的是：使红细胞分散开，不易凝结成块；使红细胞维持原有的形态。(3)应缓慢滴加蒸馏水，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。实验中载玻片上多余的水要及时用吸水纸吸掉。(4)本实验过程中注意持续观察红细胞形态的变化。2．(1)A(2)成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器(3)蒸馏水(4)CD(5)①都含有蛋白质、脂质和糖类，且蛋白质、脂质含量较高，糖类含量较低②不同生物膜蛋白质的含量不同解析(1)(2)哺乳动物成熟红细胞内无细胞核和众多细胞器，故利于提取较纯净的细胞膜。(3)动物细胞在水中会吸水涨破，其内容物流出，即可得到细胞膜。(4)由于内容物与细胞膜密度不同，可通过离心、过滤获得较纯净的细胞膜。(5)从柱形图可看出，各种细胞膜中都含有蛋白质、脂质和糖类，但是这三种成分的含量比例却不同，这与细胞膜的功能有关。实验链接实验材料的选取(1)实验材料选取时，一定要注意简便性，即取材较容易且易于操作。如上述细胞膜制备实验中，选取哺乳动物成熟红细胞，就避免了细胞膜与细胞核膜、细胞器膜的分离操作，使细胞膜的纯化度较高。(2)实验的选取应使实验现象较明显。如还原糖的鉴定实验中，选用苹果或梨而不选用西红柿作实验材料，就是为了避免实验材料对实验现象的干扰。3．B[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癌细胞细胞膜成分中糖蛋白等物质的减少有关。]方法点拨(1)各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多。(2)正常细胞癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，癌细胞的恶性增殖和转移与这些成分的生成有关。(3)构成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂更丰富。4．C解析知识链接细胞膜的成分成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%磷脂是构成细胞膜的重要成分；动物细胞的细胞膜中还含有胆固醇蛋白质约40%蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使糖类约2%～10%与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，以此作为判断细胞的内、外表面的依据[本题的目的是培养学生“应用生物学基本知识分析和解决日常生活和社会发展中的有关问题”的能力，即将细胞膜控制物质进出细胞的作用应用到具体情境问题的分析中去。由题意可知，红墨水中的色素分子不能进入胚细胞内，但已进入胚乳细胞中，而色素分子不是细胞所需要的物质，因此具有活性的细胞不会选择不需要的物质，不会被染成红色。反之，如被染色，说明细胞膜失去了控制物质进出的功能，也就意味着细胞已死亡。]方法点拨判断细胞死活的方法(1)染色排除法：如用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成淡蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断出细胞的死活。(2)观察细胞质是否流动：活的细胞由于不断进行代谢，细胞质是流动的，而死细胞的细胞质是不会流动的。(3)质壁分离和复原的方法：活的、成熟的植物细胞由于细胞膜具有选择透过性，会在高浓度溶液中发生质壁分离，并在低浓度溶液中自动复原，而死的植物细胞不会有这种现象。课后作业1．A[注意题中只是得到红细胞的稀释液，而不是使红细胞破裂或皱缩；在质量分数为%的氯化钠溶液和质量浓度为0.3g/mL2．C[细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，而细胞膜功能的不同主要是由于构成细胞膜的蛋白质不同，蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂。]3．B[细胞膜的基本功能是保障了细胞内部环境的稳定，但是有些病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部，使机体生病；癌细胞细胞膜表面的糖类成分发生了改变，故识别功能发生改变；在原始生命的起源过程中，作为界膜的膜系统不一定比细胞核发生的更晚。]4．C[细胞壁位于细胞的最外层，具有较坚韧的支撑性，对细胞有保护和支持作用；由于细胞壁是全透性的，它不具有交换或吸收作用。]5．D[细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定，细胞膜还能控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞内，细胞不需要的或者对细胞有害的物质不容易进入细胞内。]6．C[高温将细胞杀死，细胞膜、液泡膜丧失控制