高中生物第3章細胞的基本結構第1節(jié)細胞膜-系統(tǒng)的邊界課件新人教必修110251408

第1節(jié)細胞膜——系統(tǒng)的邊界一二三一、細胞膜的成分1.體驗制備細胞膜的方法(1)選材:哺乳動物成熟的紅細胞。(2)原理:利用滲透作用,使紅細胞吸水漲破,除去細胞內的其他物質,制得細胞膜。(3)步驟:選材→制片→觀察→滴水→觀察。2.細胞膜的成分(1)細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。(2)脂質:約占細胞膜總量的50%,細胞膜中最豐富的脂質是磷脂。(3)蛋白質:約占細胞膜總量的40%,在細胞膜行使功能時起重要作用,細胞膜功能越復雜,蛋白質的種類和數量越多。(4)糖類(少量):約占細胞膜總量的2%~10%。預習反饋判斷正誤。(1)在組成細胞膜的脂質中,膽固醇最豐富。(×)(2)變形蟲和草履蟲的細胞膜的基本組成成分不同。(×)(3)同一生物體的細胞膜中蛋白質的種類和數量相同。(×)(4)紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器,可作為提取細胞膜的材料。(×)(5)細胞膜中的脂質指的是磷脂。(×)一二三一二三二、細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2.控制物質進出細胞(1)細胞需要的營養(yǎng)物質可以進入細胞,細胞不需要或者對細胞

有害的物質不容易進入細胞。(2)抗體、激素等物質在細胞內合成后,分泌到細胞外,細胞產生的廢物也要排到細胞外。細胞內的核酸等重要成分不會流失到細胞外。(3)細胞膜的控制作用是相對的,環(huán)境中一些對細胞有害的物質有可能進入細胞。一二三3.進行細胞間的信息交流(1)細胞分泌的化學物質(如激素),隨血液到達全身各處,與靶細胞的細胞膜表面的受體結合,將信息傳遞給靶細胞。(2)相鄰兩個細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如,精子和卵細胞之間的識別和結合。(3)相鄰兩個細胞之間形成通道,攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如,高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用。一二三三、植物細胞壁1.化學成分:主要是纖維素和果膠。2.功能:對植物細胞有支持和保護作用。一二三預習反饋1.連線。一二三2.判斷正誤。(1)細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構。(

×

)(2)細胞間信息交流的方式只有三種。(

×

)(3)細胞間的信息交流大多與細胞膜的結構與功能有關。(

√

)(4)只有植物細胞才有細胞壁。(

×

)(5)植物細胞壁的主要成分之一纖維素屬于多糖。(

√

)(6)細胞膜是細胞的保護性屏障。(√)(7)細胞膜可以控制物質進出,任何對細胞有害的物質都不能進入細胞。(×)(8)植物細胞之間的胞間連絲具有物質運輸的作用。(√)探究點一探究點二細胞膜的制備與細胞膜的成分問題情景下表是細胞膜的成分及其作用,請嘗試解決下列問題。探究點一探究點二1.請完成表格中的填空。2.細胞膜的主要成分是什么?答案:細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質。3.為什么科學家常用哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料來制備細胞膜?實驗原理是什么?答案:哺乳動物成熟的紅細胞高度分化,沒有細胞核及各種細胞器,因此沒有核膜、線粒體膜等膜結構,容易獲得純凈的細胞膜。紅細胞中的液體有一定的濃度,放入蒸餾水中后細胞吸水膨脹導致細胞破裂,離心后可獲得較為純凈的細胞膜。4.實驗中的生理鹽水和蒸餾水有什么作用?答案:生理鹽水:①使紅細胞維持原有形態(tài);②使紅細胞分散開。蒸餾水:使紅細胞吸水漲破。探究點一探究點二歸納提升細胞膜成分的實驗鑒定探究點一探究點二典例剖析某同學欲獲得純凈的細胞膜,請你幫他設計一個簡單的實驗,并回答有關問題。(1)選取哺乳動物

細胞作為獲取純凈的細胞膜的來源,而一般不選用植物細胞。

(2)將選取的材料放入

中,由于

作用,一段時間后細胞吸水漲破;再用

法獲得純凈的細胞膜。離心后上清液中含量最多的有機物是

,該物質的特點是

。

(3)除去雜質后,剩下的結構就是較純凈的細胞膜,在生物學上稱為“血影”?！把啊敝械闹|主要是

。

探究點一探究點二解析:體驗制備細胞膜,最好的材料是哺乳動物成熟的紅細胞,主要原因是其沒有細胞核和其他具膜結構,一般不選用植物細胞,因為它有細胞壁,不易吸水漲破。將選取的材料放入蒸餾水中,由于滲透作用,一段時間后細胞將吸水漲破,此時細胞膜和內容物共同存在于溶液中,用離心法才能獲得純凈的細胞膜。上清液中含量最多的有機物是血紅蛋白,血紅蛋白是紅細胞中含量最多的有機物,該物質的特點是在O2濃度高的地方容易與O2結合,在O2濃度低的地方容易與O2分離。答案:(1)成熟的紅(2)蒸餾水滲透離心血紅蛋白在O2濃度高的地方容易與O2結合,在O2濃度低的地方容易與O2分離(3)磷脂探究點一探究點二活學活練1.典型的細胞膜最可能由下列哪些物質組成?(

)A.35%脂質、50%蛋白質、5%糖類、10%RNAB.50%脂質、45%蛋白質、5%糖類、0%RNAC.25%脂質、75%蛋白質、0%糖類、0%RNAD.60%脂質、30%蛋白質、0%糖類、10%RNA解析:細胞膜的成分主要是脂質和蛋白質,此外還含有少量的糖類,不含RNA。答案:B探究點一探究點二2.在下列幾組化學元素中,構成細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:細胞膜主要由脂質和蛋白質組成,組成蛋白質的元素有C、H、O、N等,而在組成細胞膜的脂質中,磷脂最豐富,磷脂中含有P元素。答案:D探究點一探究點二3.下列有關細胞膜的化學成分和結構的敘述,錯誤的是

(

)A.原核細胞和真核細胞的細胞膜,其主要成分都是磷脂和蛋白質B.置于清水中的細胞體積變大,并最終漲破C.癌細胞的細胞膜上各成分會隨細胞的代謝異常而發(fā)生改變D.同一生物體不同細胞,其細胞膜中蛋白質的種類和含量有所差異解析:各種細胞的細胞膜主要成分均是磷脂和蛋白質,A項正確;動物細胞置于清水中會漲破,而植物細胞會因細胞壁的保護而不漲破,B項錯誤;細胞在癌變過程中,細胞膜的成分發(fā)生改變,C項正確;同一生物體不同的組織細胞中,由于細胞的分化,細胞膜中蛋白質的種類和數量存在差異,D項正確。答案:B探究點一探究點二細胞膜的功能問題情景結合下列細胞膜的功能圖解,解決下列問題。探究點一探究點二1.作為系統(tǒng)的邊界,細胞膜有哪些作用?答案:①將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定;②控制物質進出細胞;③進行細胞間的信息交流。2.細胞膜控制物質進出細胞有何特點?答案:細胞膜控制物質進出細胞具有普遍性,又有相對性。普遍性表現在細胞可以根據需要控制物質的進出,吸收營養(yǎng)物質,排出代謝廢物,分泌抗體、激素等;有些細菌、病毒可能會侵入細胞,表明細胞膜控制物質進出細胞具有相對性。3.距離較遠的細胞如何實現信息交流?答案:一些細胞通過分泌激素等“信號分子”,通過體液運輸作用到相應的靶細胞,完成信息交流。探究點一探究點二歸納提升1.細胞間的信息交流方式探究點一探究點二2.細胞膜功能特性的鑒定方法活細胞的細胞膜具有控制物質進出的功能,最常用的鑒定細胞膜功能的實驗方法如下。(1)利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子。煮熟的玉米種子細胞死亡,細胞膜失去選擇透過性,紅墨水中的色素大分子物質就可以大量進入細胞,使細胞呈紅色,相反正常玉米種子的細胞則不會呈紅色。(2)將有顏色的植物組織放入清水中,然后分別用高溫、強酸、強堿處理,觀察實驗前后清水的顏色變化。(3)臺盼藍染色法。臺盼藍染液是細胞活性染料,常用于檢測細胞膜的完整性。正常的活細胞的細胞膜結構完整,臺盼藍不能夠進入細胞內;而喪失活性或細胞膜不完整的細胞,細胞膜的通透性增加,可被臺盼藍染成藍色。探究點一探究點二典例剖析作為細胞的邊界,細胞膜在細胞的生命活動中有多種功能。下圖所示模型主要體現了細胞膜的哪種功能?(

)A.將細胞與外界環(huán)境分隔開B.把細胞分隔成許多小區(qū)室C.進行細胞間信息交流D.促進物質在血液中的運輸解析:細胞膜的功能主要體現在三個方面:將細胞與外界環(huán)境分隔開;控制物質進出細胞;進行細胞間的信息交流。內分泌細胞分泌的化學物質(激素)通過血液循環(huán)被運送并作用于相應的靶細胞,從而使靶細胞的生理活動發(fā)生改變,這體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能。答案: