新编人教版高中生物必修一学案31 细胞膜系统的边界 Word版含答案.docx
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新编人教版高中生物必修一学案31细胞膜系统的边界Word版含答案
第1节 细胞膜——系统的边界
学习目标
1.体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程(重点)。
2.简述细胞膜的成分和功能(重难点)。
|基础知识|
一、体验制备细胞膜的方法
1.实验原理:
将动物细胞放在清水里,细胞涨破,细胞内的物质流出即可得到。
2.实验过程及结果
选材:
猪(或牛、羊、人)的新鲜的(成熟)红细胞稀释液
↓
制作装片:
用滴管吸取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片
↓
观察:
用显微镜观察红细胞的正常形态(低倍镜→高倍镜)
↓
滴清水:
在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸吸引(引流法),注意不要把细胞吸跑
↓
观察:
持续观察细胞的变化
↓
结果:
凹陷消失,细胞体积增大,细胞破裂,内容物流出,获得细胞膜
二、细胞膜的成分及与功能的关系
1.成分
2.成分与功能的关系
(1)功能复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量多。
(2)与脂质或蛋白质结合为糖脂或糖蛋白,糖蛋白与细胞识别有关。
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.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
方式
实例
间接交流
激素随血液将信息传递给靶细胞
直接接触
精子和卵细胞之间的识别和结合
形成通道
高等植物细胞之间通过胞间连丝交流信息
四、植物细胞的细胞壁
1.主要成分
2.功能:
支持和保护细胞
|自查自纠|
1.选用兔、鸡的成熟的红细胞制备细胞膜,是因为该类细胞没有细胞壁、细胞核和多种细胞器。
( )
2.制备细胞膜时滴加的是生理盐水。
( )
3.细胞膜主要的化学成分有脂质、糖类、蛋白质。
( )
4.不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同。
( )
5.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
( )
6.植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。
( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√
|图解图说|
纯化细胞膜的方法
细胞破裂后细胞内物质流出,细胞膜和细胞质中的其他结构密度不一样,可采用离心的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★细胞癌变后。
细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质,这是判断细胞是否癌变的指标之一。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★细胞膜控制物质的进出:
营养物质可以进入细胞,细胞产生的抗体、激素等可排出细胞,对细胞有害的物质不易进入细胞。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★植物细胞具有细胞壁,支撑和保护作用较强;动物细胞无细胞壁,支撑力较差。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
植物细胞最外层是细胞壁,为什么“系统的边界”是细胞膜?
提示:
“系统”指的是生命系统,细胞壁并不具有生命活性,是全透性的,不能控制物质进出细胞。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
探究点一 体验细胞膜制备的方法
1.实验材料的选择
请分析下列材料适合或不适合作为制备细胞膜的原因:
洋葱,鸡的红细胞,猪的成熟红细胞,大肠杆菌细胞
提示 洋葱:
不适合,因为具有细胞核和多种细胞器,且具有细胞壁。
鸡的红细胞;不适合,因为具有多种细胞核和多种细胞器。
猪的成熟红细胞:
适合,因为无细胞核和多种细胞器,且无细胞壁。
大肠杆菌细胞:
不适合,具有细胞壁。
2.实验处理方法
(1)制备红细胞稀释液时,用生理盐水而不能用蒸馏水,目的是________________________________________________________________________。
(2)如果该实验在试管中进行,当细胞破裂后,需用什么方法才能获得较纯净的细胞膜?
提示
(1)保持红细胞的正常形态
(2)采用不同转速离心的方法
制备细胞膜实验时选材的两个标准
(1)无细胞壁:
能使细胞吸水涨破,且避免了去除细胞壁的麻烦,因此选动物细胞而不选植物细胞。
(2)无细胞核和众多的细胞器:
避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离所带来的麻烦,因此选择只有细胞膜这一种生物膜的哺乳动物成熟的红细胞。
【典例1】某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分,如果某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分,如果你是课题组成员,请设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜,并对其成分进行鉴定。
(1)应选取人的哪种细胞作实验材料( )
A.成熟红细胞B.神经细胞
C.白细胞D.口腔上皮细胞
(2)将选取的上述材料放入________中,由于渗透作用,一段时间后细胞将破裂。
(3)经过
(2)的实验步骤后,再用________法获得较纯净的细胞膜。
尝试解答________
解析 制备细胞膜时宜选用哺乳动物成熟的红细胞,因为其内没有细胞核和众多具膜结构的细胞器,避免了其他膜结构的干扰。
将红细胞置于蒸馏水中,使细胞吸水破裂发生溶血现象。
再通过离心的方法获得较纯净的细胞膜。
答案
(1)A
(2)蒸馏水 (3)离心
【跟踪训练】
1.制备细胞膜时,稀释红细胞的液体和使细胞涨破的方法分别是( )
A.清水,将其放入生理盐水中
B.9%的NaCl溶液,将其放入清水中
C.生理盐水,将其放入清水中
D.清水,将其放入9%的NaCl溶液中
解析 稀释红细胞应用生理盐水,以保持红细胞的正常形态;使红细胞涨破应用清水。
答案 C
探究点二 细胞膜的成分和功能
1.细胞膜的成分
大鼠肝细胞膜与人红细胞膜相比,功能复杂得多。
实验测得其化学成分如下表。
(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
大鼠肝细胞膜
59
37
4
人红细胞膜
49
43
8
根据上表思考下列问题:
(1)将膜成分分离提纯后,加入双缩脲试剂,如果产生________反应,可以证明细胞膜成分中含有________,除此之外,细胞膜还含有________。
(2)为什么说不同细胞的细胞膜成分不完全相同?
(3)研究发现,大鼠肝细胞膜的功能要比人红细胞膜的要复杂,从细胞膜的成分分析,其原因是什么?
提示
(1)紫色 蛋白质 脂质(磷脂)和糖类
(2)因为不同细胞的细胞膜各种成分的含量不同
(3)大鼠肝细胞膜上的蛋白质种类和数量多于人的红细胞
探究细胞膜组成成分的实验设计思路
①用溶脂剂处理细胞膜,膜被破坏,说明细胞膜中含有脂质。
②用蛋白酶处理细胞膜,膜被破坏,说明细胞膜中含有蛋白质,也可用双缩脲试剂检测蛋白质是否存在。
2.细胞膜的功能
(1)在质量分数为5%的葡萄糖溶液中滴入少量红墨水,然后用它培养癌细胞,一段时间后,观察到癌细胞内并未变红,但测得培养液中葡萄糖的浓度下降了。
该过程说明细胞膜能运输哪种物质?
它体现了细胞膜的哪种功能?
细胞膜行使该功能时有何特点?
提示 运输葡萄糖 控制物质进出细胞的功能 具有选择性
(2)下图表示三种细胞间信息交流方式。
①图
(1)所示的信息交流方式中,A细胞主要是________,产生的信息分子主要是____________,需要通过________的运输才能运至B细胞,信息分子要与B细胞膜上的________结合才能完成信息的传递。
②图
(2)中的1是________,2是________,请举一个以图
(2)中的信息交流方式的例子:
________。
③图(3)中所示的是________细胞间的信息交流方式,该通道是________。
提示 ①内分泌细胞 激素 血液 受体 ②信息分子 受体 精子和卵细胞间的识别 ③植物 胞间连丝
细胞膜的功能图解
【典例2】(2016·郑州高一检测)作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。
有关下图模型的说法错误的是( )
A.图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能
B.甲细胞分泌a物质与细胞膜控制物质进出功能有关
C.乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子
D.b物质的主要成分是蛋白质
尝试解答________
解析 图示所示的是细胞间信息交流的一种方式,A正确;甲细胞分泌物质a也是细胞膜控制物质出入细胞的一个实例,B正确;不同的信息分子具有不同的受体,所以图中的受体不能识别所有的信息分子,C错误;b的化学本质是糖蛋白,其主要成分是蛋白质,D正确。
答案 C
细胞膜对物质控制作用的普遍性和相对性
正常情况下,图中A、C可以进出细胞膜,而B、D不能进出细胞膜,这说明了细胞膜控制物质进出作用的普遍性,但在一些情况下,B也能进入细胞膜,这说明了细胞膜对物质控制的相对性。
【跟踪训练】
2.下图表示各种细胞膜的组成成分含量:
图中信息能说明的是( )
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关
C.细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越多
D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
解析 由图可知,构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,而糖类含量较少,A错误;髓鞘只是起保护作用,功能简单,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复杂,蛋白质含量多,B正确,C错误;图中信息不能说明蛋白质在信息交流中的作用,D错误。
答案 B
知识脉络
要点晨背
1.制备细胞膜的材料是哺乳动物的成熟红细胞,因为该类细胞中无细胞核和多种细胞器。
2.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,还有少量的糖类。
3.植物细胞膜中的脂质只有磷脂,但动物细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇。
4.细胞膜可以控制物质出入细胞,物质出入细胞是有选择性的。
5.细胞膜上有受体(糖蛋白),与细胞间交流信息有关。
1.(原创)科学家常用哺乳动物的成熟红细胞
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