课件16张PPT。第1节 细胞膜——系统的边界我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧!
-----瞿中和瑞典皇家科学院将2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家彼得·阿格里（Peter Agre）和罗德里克·麦克金农（Roderick MacKinnon），以表彰两人在细胞膜通道研究领域所取得的卓越成绩。瑞典皇家科学院表示，两人在人类细胞盐、水运输方面的发现对于“理解许多疾病至关重要”。
瑞典皇家科学院的评价是，“这一决定性发现为整个水通道的生物化学、生理学和遗传学研究打开了大门。”阿格里和麦克金农将分享价值130万美元的奖金。诺贝尔奖获得者科学成就哺乳动物成熟红细胞示意图人的口腔上皮细胞思考:选取何种细胞作为研究细胞膜的材料呢?探究二：体验制备细胞膜的方法
目的要求：体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法
和过程。
材料用具：猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴
管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜
方法步骤：制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察
讨论：
如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？离心实 验 探究三：分析细胞膜的成分
材料一：
1859年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这说明了什么？
推测细胞膜由连续的脂类物质组成
20年后，科学家们第一次将细胞膜从红细胞中分离出来，化学分析表明，它们的主要成分是磷脂和蛋白质。推测细胞膜的成分含有磷脂和蛋白质.
思考:细胞膜还有其他成分吗? 一.细胞膜的成分：
细胞膜主要由脂质(50%)和蛋白质(40%)组成，另外还有少量的糖类(2%~10%)。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。与生活中的联系：
癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。资料2. 1925年，Gorter 和Grendel
对 血 影 的 研 究 抽提细胞膜中的脂类物质在水面铺成单分子层，聚拢后测总面积b。 把红细胞放在蒸馏水中使其吸水涨破，反复冲洗后只留细胞膜（血影），把这些破碎的膜铺在水面上，测定出红细胞的表面积a。测定结果：b=2a细胞膜是由双层磷脂分子组成的。说明什么？电 镜 下 的 细 胞 膜看一看流动镶嵌模型磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧贯穿磷脂双分子层
材料3：
科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+浓度增加。 Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+ ，而番茄几乎不吸收Si4+ 。
这一切说明了什么？探究三.细胞膜的功能：
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流垂体对甲状腺的控制精子和卵细胞之间的识别和结合胞间连丝三.植物细胞的细胞壁：
成分：纤维素和果胶
功能：支持和保护细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗?不是, 成分为肽聚糖课堂练习：
1.有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱上的小洞又能让空气进出。你认为这各类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？2.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？人教版 必修一 3.1细胞膜——系统的边界 同步练习
※典题例析 规律总结※
【例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
解析：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。
答案：C
温馨提示：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)实验过程中注意持续观察红细胞形态的变化。
【例2】．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
解析：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。
答案：B
教您一招：
(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。
【例3】将小麦种子浸泡在红墨水中10 min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
解析：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。
答案：A
教您一招：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。
【例4】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：____________________________________________________________。
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。
答案：(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。
教您一招：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。
※小试高考※
1.（2011年四川卷）下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是
A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
解析：植物原生质体的融合依赖于细胞膜的一定的流动性；分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成；内质网与蛋白质、脂质、糖类的合成有关，因此合成固醇类激素的细胞内质网也发达。因此B错。
答案：B
2.（2008山东理综，1）从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是
A．糖脂 B．磷脂 C．糖蛋白 D．脂蛋白
解析:蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，还原糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色；细胞膜由蛋白质、脂质、糖类组成；细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。
答案:C
※能力提升训练※
一、选择题：
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12.5%的氯化钠溶液
C．蒸馏水
D．质量浓度为0.3 g/mL的葡萄糖溶液
2．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
5．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
6．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
7．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．①②④
C．②③④ D．①③④
8.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
9．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
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
线粒体内膜
76
24
0
菠菜叶绿体片层膜
70
30
0
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______________________________。
10．根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题。
（1）1895 年，Overton 在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有______。
（2）1925 年，Gorter Grendel 用丙酮提取红细胞膜的磷脂，并将它在空气与水的界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来的红细胞的两倍。由此可以推测细胞膜由________ _组成。
（3）在实验中发现：用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜将失去功能并解体，说明：
。
（4）洗涤剂分子同时具有亲水基和疏水基，可以洗去衣物上的油脂。人们也发现洗涤剂有一定的杀菌作用，请解释原因
参考答案：
1．A 解析：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12.5%的氯化钠溶液和质量浓度为0.3 g/mL的葡萄糖溶液中，红细胞都会失水皱缩，在蒸馏水中红细胞则会吸水涨破；生理盐水的溶液浓度与红细胞细胞液浓度相当，红细胞能维持正常的形态。
2．C 解析：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 解析：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．D 解析：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。
5．C 解析：高温将细胞杀死，细胞膜、液泡膜丧失控制物质进出的功能。
6．A 解析：细胞膜上的糖蛋白与细胞膜的识别作用有关。细胞膜之间的互相识别，是相邻的两种细胞的细胞膜接触，信息就从一个细胞传递给另一个细胞，所以细胞膜的识别作用也是细胞之间信息交流的一种方式。
7．A解析：环境中的有害物质也可能通过细胞膜进入细胞，如重金属离子、病毒、细菌等。
8．A 解析：图中反映的是细胞与细胞间的信息交流方式，1表示信号分子，2表示细胞膜上的特异性受体，乙是靶细胞。
9．(1)成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，方便操作 (2)都有脂质和蛋白质 细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类
解析：人体成熟红细胞无细胞核，无细胞器等结构，方便操作，加入蒸馏水即可让其破裂。通过分析表格中数据可以看出：生物膜的主要成分是蛋白质和脂质；细胞器膜蛋白质含量较高，脂质含量较低；细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类。
10．（1）脂质 （2）两层磷脂分子
（3）蛋白质是细胞膜的重要组成成分（4）洗涤剂可以破坏细菌的细胞膜，使细菌细胞结构破坏，造成细菌破裂而死亡。
人教版 必修一 3.1 细胞膜——系统的边界 学案
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1.学习目标：
①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。
②简述细胞膜的成分和功能。
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。
2.重点：
①细胞膜的成分和功能。
②细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
3.难点：
用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
“看”—知识经纬
“导”—自主预习
一、实验: 体验制备细胞膜的方法
1.材料选择:选用人或其他哺乳动物 的 来制备细胞膜。原因是：这样的红细胞中没有细胞壁，以及 和众多的 。
2. 方法:把细胞放在清水里,细胞由于吸水而 ,细胞内容物流出,就可以得到细胞膜。
二、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 。
三、细胞膜的功能
1. 将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的 。
2. 控制物质进出细胞。
(1)细胞需要的 可以从外界进入细胞;细胞 ,或者对细胞 的物质不容易进入细胞.
(2) 、 等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的 也要排到细胞外。细胞内的 等重要成分却不会流失到细胞外。
(3)细胞膜的控制作用是 ，有些病毒、病菌能侵入细胞，使生物体患病。
3. 进行细胞间的信息交流。 细胞间的信息交流，大多与细胞膜的 和 有关。
（1）细胞分泌的化学物质(如 ),随 到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的结合。
（2）相邻两个细胞的 接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如 和 之间的识别和结合。
（3）相邻两个细胞之间形成 ，携带信息的物质通过 进入另一个细胞。例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。
四、植物细胞壁的成分和功能
1.存在部位：植物细胞的最外层，细胞膜外面。
2.主要成分：（1） （2）
3.细胞壁的功能： （1） （2）
功能特性:全透性
“学”—互动探究
探究一 制备细胞膜的方法
阅读课本40页实验，小组讨论回答下列问题：
1．能否选植物细胞或鸡的红细胞来代替哺乳动物成熟的红细胞？为什么?
提示：不能。人体成熟的红细胞中没有染色体和DNA，也没有细胞核等其他复杂的细胞结构。科学家在研究细胞膜的化学组成时获得细胞膜最好的材料就是人(或其他哺乳动物)的成熟红细胞。植物细胞有细胞壁、鸡的红细胞有细胞核和各种细胞器，增加了分离的困难。
2.细胞破裂后还需用什么方法获得较纯净的细胞膜?
提示：细胞破裂后，用离心法才能获得纯净的细胞膜。可采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
3.试验中要注意什么问题？
提示：
(1)红细胞要用生理盐水稀释。
(2)注意盖盖玻片的方法，防止出现气泡。
(3)用吸水纸吸引时，注意不要把细胞吸跑。
(4)上述操作均在载物台上进行。
(5)实验中持续观察细胞的变化。
【经典回眸】科学家常用哺乳动物成熟的红细胞做材料来研究细胞膜的组成，是因为 ( )
A．哺乳动物红细胞容易得到
B．哺乳动物红细胞在水中容易涨破
C．哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核以及其他具膜膜结构
D．哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
【解析】哺乳动物成熟的红细胞没有核，没有其他复杂的结构，因此选它做材料，否则就容易造成细胞膜、其他结构的膜混在一起而无法分开的现象。
答案：C
【变式训练】1.下列关于人体成熟红细胞的叙述中，不正确的是( )
A．细胞中没有染色体
B．细胞中没有DNA
C．细胞中没有细胞核
D．细胞中含有的膜较薄
探究二 细胞膜的组成成分
小组思考讨论回答：
1.观察下列细胞膜示意图，从中你能获取有关细胞膜组成的哪些信息？
提示：细胞膜的组成成分主要是磷脂分子和蛋白质分子。
2. 细胞膜的功能主要和哪种成分有关？
提示：各种膜所含蛋白质与脂质的比例与膜功能有关，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质含量越丰富。
【经典回眸】下列叙述正确的是 ( )
A．细胞膜只是由脂质和蛋白质分子组成
B．细胞膜的各种成分中脂质的含量最多
C．在组成细胞膜的脂质中，脂肪最丰富
D．功能越简单的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
【解析】细胞膜除了主要成分脂质和蛋白质分子以外，还有少量的糖类, A错。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量固醇, C错。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多, D错。细胞膜的各种成分中，脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类约占2%～10%，因此脂质最多, B正确。
答案：B
【变式训练】2.下列选项中最可能是构成细胞膜的一组化学元素是（ ）
A．C、H、O、N、Fe
B．C、H、O
C．C、H、O、P
D．C、H、O、N、P
探究三 细胞膜的功能
阅读课本42页，小组讨论回答：细胞膜具有什么功能？
提示：细胞膜的功能体现在：
1.将细胞与外界环境分隔开——细胞的界膜
①进化上的意义：对原始生命出现起标志性的作用。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。
②单细胞生物如草履虫与外界环境的分界面是细胞膜。由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开。细胞与外界环境进行物质交换离不开细胞膜。
③多细胞生物，细胞膜是细胞与细胞之间的界膜，细胞膜保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞——细胞的城门与卫士
包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面，如图所示：
3.进行细胞间的信息交流——信号转播站
细胞间信息交流主要有三种方式：
①通过血液运输细胞分泌的化学物质(如激素)来完成的间接交流。
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞?细胞，如精子和卵细胞之间的识别和结合。
③相邻两细胞间形成通道，使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。比如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。
【经典回眸】下列关于细胞膜功能的叙述，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。
【解析】细胞膜上含有蛋白质和糖类，这是细胞膜进行细胞间信息交流的结构基础，A对；细胞间的信息交流，使多细胞的生物体作为一个整体完成生命活动，B对；细胞间的信息交流有多种方式，除细胞直接接触传递信息外，还可以通过化学物质或形成细胞通道进行信息交流，C错；细胞可以根据生命活动的需要控制物质的进出，但这种控制作用是相对的，细胞不需要的物质，如病菌、病毒也能进入细胞，D对。
答案：C
【变式训练】3.人体注射卡介苗后，经过免疫细胞的识别等过程，血液中会出现抗结核杆菌的抗体。抗体的产生体现了细胞膜的哪一种功能？（ ）
A．控制物质进出细胞
B．将细胞与外界环境分隔开
C．排泄功能 ???????
D．进行细胞间的信息交流
变式训练参考答案：1D 2D 3A
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
收获
内容
疑点
内容
“练”—课堂自测
1．任何一种细胞均有细胞膜，它是由什么组成的 （ ）
A 只是脂质 B只是蛋白质
C 脂质和糖类 D 脂质、蛋白质和少量糖类
2．功能越复杂的细胞膜，细胞膜的哪一种成分的种类和数量越多 （ ）
A、蛋白质 B、脂质 C、糖类 D、磷脂
3．细胞膜和DNA 共有的元素有 （ ）
A. C、H、O B. C、H、O、N
C. C、H、O、P D. C、H、O、N、P
4.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的细胞会被染成蓝色，而活的细胞则不着色，从而判断细胞是否死亡。所利用的是细胞膜的哪种功能( )
A. 保护细胞内部结构功能 B. 吸收功能
C. 控制物质进出功能 D. 免疫功能
5.植物细胞具有相当的强度，主要是由于存在（ ）
A．液泡 B．内质网 C．细胞壁 D．细胞膜
参考答案： 1.D 2.A 3.D 4.C 5.C
人教版 必修一 3.1 细胞膜——系统的边界
教学设计
一、教材分析
《细胞膜——系统的边界》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第3章第1节的教学内容，主要学习细胞膜的成分和功能、掌握制备细胞膜的方法。本节是学习细胞结构和功能的开端，又为后续章节的学习打下了基础。
二、教学目标
1．知识目标：简述细胞膜的成分和功能，解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。
2．能力目标：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．情感目标：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。
三、教学重点难点
1．教学重点
（1）细胞膜的成分和功能
（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义
2．教学难点
（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法
（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义
四、学情分析
我们的学生都是平行班，没有实验班，学生基础较差。所以在课堂上应该让更多的同学参与讨论老师提出的问题，老师点评要到位，讲解要细致。
五、教学方法
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、资料分析法
六、课前准备
1.学生的学习准备: 预习细胞膜的成分和功能以及细胞膜制备初步把握实验原理和方法
2.教师的教学准备;多媒体课件制作、课前预习学案、课内探究学案、课后延伸拓展学案
3．教学环境的设计和布置：八人一组，探讨老师提的问题，小组推荐发言人，最后老师点评总结
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性
（二）情境导入、展示目标
教师：在前面的学习中，我们认识了细胞这个基本的生命系统的物质成分，从今天开始，我们将进一步认识细胞这个基本的生命系统，我们来认识由水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸组成的一个有机整体——细胞的基本结构。
大家对于细胞应该有了一定的认识——我们在初中学习过，在前面的实验中我们也曾经观察过一些细胞。
教师：你认为细胞最外面的结构是什么？
学生：（学生发言：脱口而出的同学可能往往回答细胞膜；略有思考的同学回答细胞壁；比较严谨的同学会回答“植物细胞的最外层是细胞壁，动物细胞的最外层是细胞膜”，等）
（教师点评后总结，注意点评学生的思维习惯）
教师：动物细胞没有细胞壁，而像植物、真菌、细菌等生物，细胞往往具有细胞壁。植物细胞的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，它们没有生命活动的特殊功能，主要是对植物细胞有支持和保护作用。而对于真菌和细菌的细胞壁与植物不同，我们在以后的学习中会逐步了解。
然而我们今天要重点讨论的话题不是细胞壁，因为我们将讨论的是“系统的边界”，系统的边界是什么？这里的答案就只有一个：细胞膜。
因为，我们这里指的“系统”是：生命系统！在组成细胞的结构中，具有生命活性的结构是细胞膜、细胞质和细胞核，而细胞壁并没有像它们这样的生命活性。这里的“生命活性”可能对大家还比较抽象，不过随着我们对细胞膜等功能的深入，你就会慢慢了解。
（板书：细胞膜——系统的边界）
（三）合作探究、精讲点拨
探究一：细胞膜的存在
教师：对于细胞膜作为系统的边界，同学们有没有这方面的感性认识？也就是说你能不能列举出一些证据来证明细胞膜这个系统边界的存在？
学生：直接借助光学显微镜、电子显微镜观察得到。
教师：很好，电子显微镜可以看清楚细胞膜的存在，光学显微镜虽然不能看见细胞膜，但是却能够清楚的观察到细胞与外界环境是有界限的。
除了这样的直接观察，我们还能不能通过一些其他的感受间接感知细胞膜的存在呢？
（用视频的方式介绍科学家进行显微探针感受阻力的实验：一开拓学生的实验思路；二激发学生兴趣）
用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内，显微镜下观察发现，伊红会很快的扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。
另外，我们还可以在显微镜下看到：用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。
?过渡：通过刚才的实验，我们也可以看到，当细胞膜被破坏的时候，细胞也就死亡了。这说明了细胞膜对于生命系统来讲，是非常重要的。那么，细胞膜有哪些重要功能呢？
我们知道有什么样的结构才可能具有什么样功能，功能与结构是相统一的，那么，细胞膜具有什么样的结构才能完成上述的功能呢？
鉴于细胞膜的结构我们还会在第四章详细学习，我们这里主要来研究细胞膜的组成，看看完成细胞膜功能的是靠细胞膜上的哪些成分来完成的。
（板书：细胞膜的成分）
教师：我们要分析细胞膜的成分，首先要获得细胞膜。那么，怎样获得比较纯净的细胞膜呢？
请大家阅读课本40页－41页的实验：体验制备细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。
（板书：体验制备细胞膜的方法）
探究二：细胞膜制备方法
问题：1、选用植物细胞好不好？
2、为什么选用哺乳动物成熟的红细胞？
3、细胞破裂后，怎样分离出比较纯净的细胞膜？
4、归纳实验的原理。
（学生进行实验体验，教师指导，后进行点评总结）
学生：……
教师：我们利用动物细胞在蒸馏水中会吸水涨破，细胞内的物质就会流出来，从而获得细胞膜。再由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核以及其他膜结构的细胞器，所以，可以避免其他膜的干扰。最后利用离心的方法将细胞膜与细胞内的其他物质分离开来，获得比较纯净的细胞膜。
教师：现在细胞膜的提取过程大家已经体验过来，接下来的工作就是分析细胞膜的成分有哪些？怎么分析呢？
探究三：分析细胞膜的成分
借助现在的科学技术手段，我们大可以通过先进的仪器分析得知，但是我们手头上没有大家能利用的仪器。我们有什么呢？请大家看下面的资料，来分析一下细胞膜的成分。
（投影：
1．发现脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很容易通过细胞膜；
2．如果用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解；
3．如果用蛋白酶来处理细胞，发现也能破坏膜结构。）
（学生讨论、发言）
学生：……
学生：（归纳总结）细胞膜的成分中含有脂质和蛋白质。（板书）
教师：好，大家一起来看课本，享受已经发现的研究结果：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50％，蛋白质约占40％，糖类占2％－10％。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。
通过这则资料，其实也告诉大家了一种研究物质组成成分的方法：酶解法。
我们在各种膜的研究中还发现，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量就越多。这也和我们前面了解的蛋白质的功能是相一致的：蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能中也少不了蛋白质的一份！我们也将在后面章节的学习中，越来越多地了解细胞膜的各种成分在其功能中的具体作用。
探究四：细胞膜的功能
（学生活动）阅读课本42页内容，联系生活经验，理解细胞膜的功能。
（板书：细胞膜的功能）
（请学生发言，让他们结合生活经验，解释细胞膜的功能，教师适时点评）
学生：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。（板书）
只有这样，细胞才能获得一个相对比较稳定的内部环境，才能减小受到的各种外部干扰，才能正常的进行各种代谢活动。这就好比我们的学校的围墙，班级的墙壁，如果没有这些，喧嚣的街道，隔壁班级的活动直接影响到我们班级同学的学习，那么，我们的学习不可能正常进行。
学生：……
教师：同学们的比方非常形象。作为生命体，要保证自身代谢顺利进行，一个相对独立的内部环境何等重要；有了细胞膜，这个边界将细胞与外界环境分隔开，细胞内才能保持各种理化性质的相对稳定，才可能具备代谢的正常条件。也正因为如此，在生命的起源过程中，科学家把“原始界膜”的形成作为生命演变中的重要阶段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的诞生成为可能！
教师：细胞膜能控制物质进出细胞。（板书）
学生：既然细胞膜是细胞的边界，这就好像皮肤是我们人体的边界一样，我们的皮肤可以阻止一些病毒、细菌等进入我们体内，细胞膜也应该有类似的功能。
学生：……
教师：这个类比是比较恰当的。对于细胞膜能控制物质进出细胞这一点功能，我们将在第四章会有更加详细的学习，现在需要大家先了解细胞膜具有选择性的允许细胞需要的营养物质进入，而细胞不需要的，或者对细胞有害的物质就不容易进入细胞。细胞膜的这样一种生理功能我们称之为“选择透过性”。不过选择透过性只有活的细胞的细胞膜也具有，细胞死亡，这种选择透过性就丧失了。
记得在我们初中的学习中，我们通过实验的方法来检验玉米的种子是否还具有萌发的活性（也就是说玉米种子是否还是活的），也就是利用细胞膜的这点特性。下面给大家如下材料，请你设计实验来检验这些玉米种子是否还能萌发。
（投影）材料：玉米种子，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯。
（学生思考、讨论、发言）
（投影）方法步骤：
1、将玉米种子放在20－25℃的温水中浸泡36h。
2、取20粒已经泡涨的种子，将其中的10粒放在沸水中煮5min后，冷却，作为对照的实验材料。
3、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释20倍的红墨水浸泡（以没过种子为宜）。2min后，倒去红墨水，用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。
4、观察籽粒中胚的颜色。
（投影）结果预期：
未煮过的籽粒的胚细胞未被染成红色；煮过的籽粒的胚细胞被染成红色。
（胚细胞被染红说明了胚细胞的细胞膜失去了选择透过性，也就说明胚细胞死亡，不再具有萌发活性）
?教师：细胞膜进行细胞间的信息交流。（板书）
细胞作为一个个体的基本组成单位，对于一个个体来说，生活在外界环境中，与周围的环境关系密切，不断地与外界环境发生着物质和信息的交流。构成个体的细胞也应该是这样的，只有这样，细胞才能联合起来组成能行使同一功能的组织，再构成器官……而细胞之间的信息传递，应该就是考系统的边界——细胞膜。
教师：（放映有关细胞间进行信息传递的动画、图片等，同步解说）
在多细胞生物体内，各个细胞都不是单独存在的。它们必须保持功能的协调。这种协调不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。这种信息的交流大多与细胞膜的结构和功能有关。 细胞间进行信息交流的方式：1?靶细胞（胰岛素与靶细胞）?2?细胞间信息的传递（精子与卵细胞结合）?3?相邻两个细胞通过通道进入另一个细胞（高等植物细胞的胞间连丝）
过渡：通过刚才的学习，可以看到细胞膜的功能对于一个细胞的正常运作是必需的；当然细胞膜的功能除了上述介绍的三点，还有一些其他的功能，这个问题大家可以在课下查找资料，也可以在后面的学习中逐渐了解，总结。
教师：好，这节课我们就进行到这里。
九、板书设计
细胞膜——系统的边界
体验制备细胞膜的方法：
（二）细胞膜的成分: 脂质、蛋白质、糖类
（三）细胞膜的功能：细胞膜将细胞与外界环境分隔开；细胞膜能控制物质进出细胞; 细胞膜进行细胞间的信息交流
十、教学反思
对于这节课的内容，虽然有问题探讨、有实验，但是基于学生的生物学基础，还不能很大程度的实现自我探究。就像“问题探讨”中的问题，我认为有一些超出了学生的知识认识水平，所以，我采用提供一些直观的资料，再由学生进行体验，进行总结。
整节课我认为最重要的就是要实现学生能够积极的参与进入老师的话题中，能够紧紧跟上老师的脚步，其中，最关键的就是要有学生自己的思考，不过，我想这样的思考多数学生都可以，但是怎样让全部的学生都能够做到这样，还需要不断的探讨，这也包括课堂上的教师的积极课堂感染。
一堂课，是不是都是学生活动就成功了？我认为不！不管是传统的，还是新课改，不管采用哪种教学方式，思维的引导很重要：我觉得只要课堂上，能够使学生养成生物学的思考习惯就达到目的了，教是为了不教，就是要让学生有自己的分析问题的能力。
