高中生物必修1 第三单元第一课时《细胞膜——系统的边界》导学案

第1课时　细胞膜——系统的边界
学习目标
1.简述细胞膜的成分。
2.举例说明细胞膜的功能。
3.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。
4.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。
预习检测
　　一、制备细胞膜的方法
1.原理:细胞内的物质有一定的浓度,把细胞放入清水中,细胞由于①　
　而涨破,使细胞内的物质流出,从而得到细胞膜。
2.选材:人或哺乳动物的成熟的②　
　。
3.步骤:选材→③　
　→观察→④　
　→观察。
二、细胞膜的成分
1.脂质:约占细胞膜总量的⑤　
　,其中最丰富的脂质是⑥　
　。
2.蛋白质:约占细胞膜总量的⑦　
　,细胞膜行使功能时起重要作用,细胞膜功能越复杂,蛋白质的⑧　　和⑨　　越多。
3.糖类(少量):约占细胞膜总量的⑩　　。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开,为细胞提供相对稳定的　　。
2.控制物质进出细胞
(1)需要的　
　物质可以进入,不需要或者　
　的物质不容易进入。
(2)抗体、激素等物质分泌到　
　。
(3)细胞产生的　
　也要排出,但是细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外。
3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞分泌的　(如激素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合。将信息传递给靶细胞。
(2)相邻两个细胞的细胞膜　
,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
(3)相邻两个细胞之间形成　
　,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
四、植物细胞壁
1.成分:　
　和　　。
2.功能:对植物细胞有　
　和　
　作用。
五、选择题
1.(2015届厦门六中高一期中)科学家常用哺乳动物成熟红细胞作材料来研究细胞膜的组成,主要是因为(　　)。
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核膜、线粒体膜等膜结构
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.(2015年安庆五校期中联考)细胞膜功能的复杂程度,主要取决于膜上的(　　)。
A.磷脂含量　　　　　　　　　　　　B.蛋白质的种类和数量
C.糖的种类
D.水含量
3.(2014年晋江侨声高一月考)下图为细胞间信息交流的一种方式,下列有关叙述不正确的是(　　)。
　　A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
B.图中乙细胞表示靶细胞
C.图中a表示信号分子(如激素)
D.图中b表示细胞膜上的载体
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.(2014年宜昌高一检测)下列关于细胞膜的组成和功能的叙述,错误的是(　　)。
A.动物细胞膜有保护作用
B.细胞膜能将细胞与外界环境分隔开
C.细胞膜都含有磷脂、蛋白质、胆固醇、少量糖类
D.细胞膜能够完成信息交流
重难点探究
知识点一:制备细胞膜的方法解读
1.请写出制备细胞膜的实验步骤,并作简单说明。
2.根据上述实验步骤进行操作,可得到的预期结果是什么
3.选用哺乳动物细胞而不选用植物细胞、鸟类(如鸡)的成熟的红细胞为实验材料的原因是什么
例1　某同学欲获得纯净的细胞膜,请你帮他设计一个简单的实验,并回答有关问题。
(1)选取哺乳动物的　　　　　　　　细胞作为获取较纯净的细胞膜的来源,而一般不选用植物细胞。
(2)将选取的材料放入　　　　中,由于　　　作用,一段时间后细胞将吸水涨破;再用　　　　法获得纯净的细胞膜。上清液中含量最多的有机物是　　　　,该物质的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)剩下的结构就是较纯净的细胞膜,在生物学上称为“血影”。
“血影”的化学成分中的脂质主要是　　　　。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来,使其在空气—水界面上铺展成单分子层,所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的两倍,这说明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
。
知识点二:认识细胞膜的成分和功能
1.请完成以下表格。
成分
所占比例
在细胞膜构成中的作用
蛋白质
脂质
糖类
　　2.细胞膜有哪些主要功能
3.如何正确理解细胞膜控制物质进出细胞的功能
例2　下图是细胞间的三种信息交流方式,请据图分析回答下列问题:
(1)图A表示通过细胞分泌的化学物质,随①　　　　　到达全身各处,与靶细胞表面的②　　　　　结合,将信息传递给靶细胞。
(2)图B表示通过相邻两细胞的　　　　　　　　　　,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示　　　　,请举例:　。
(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成　　　　　,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,图中④表示　　　　　。
当堂检测
1.最可能构成细胞膜的一组元素是(　　)。
A.C、
H、
O、
N　　　　　　　　　　　B.C、
H、
O
C.C、
H、
O、
P
D.C、
H、
O、
N、
P
2.下列关于植物细胞细胞壁的说法,错误的是(　　)。
A.植物细胞都有细胞壁
B.细胞壁的化学组成中含有多糖
C.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用
D.细胞壁可控制物质进出细胞
3.细胞膜上与识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是(　　)。
A.糖蛋白　　　　　B.磷脂　　　　　C.脂肪　　　　　D.核酸
4.细胞膜对物质进出的控制作用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细胞内核酸等重要的成分不会流出细胞　④环境中一切有害物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③　
B.①②④　
C.②③④　
D.①③④
5.现需要获得纯净的细胞膜,以研究其结构和功能。请完成下列实验设计,并分析回答有关问题:
(1)应选取人体　　　　细胞做实验。
A.口腔上皮
B.神经
C.白
D.成熟的红
(2)将上述材料放入　　　　　中,细胞会　　　　　,一段时间后细胞将破裂。
(3)经过(2)的实验步骤后,可用　　　　方法获得较纯净的细胞膜。
A.静置
B.加热
C.离心
D.过滤
参考答案
知识体系梳理
①吸水　②红细胞　③制片　④引流处理　⑤50%　⑥磷脂
⑦40%　⑧种类　⑨数量　⑩2%~10%　内部环境　营养　有害　细胞外　废物　化学物质　直接接触
通道　纤维素　果胶　支持　保护
预习效果检测
1.C　【解析】哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器,能获得单纯的细胞膜。
2.B　【解析】蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
3.D　【解析】图中b表示细胞膜上与信号分子特异性结合的受体。
4.D　【解析】细胞膜将生命物质与外界环境分隔开,使细胞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】动物细胞没有细胞壁,细胞膜在外层具有保护作用,A正确;细胞膜能将细胞与外界环境分隔开,保证了细胞内部环境的相对稳定,B正确;胆固醇是动物细胞膜的特有成分,植物细胞膜中不含胆固醇,C错误;细胞膜还有信息交流的功能,D正确。
重点难点探究
知识点一:制备细胞膜的方法解读
1.选材(新鲜的哺乳动物红细胞稀释液)→制片(用滴管滴一滴红细胞稀释液于载玻片上,盖上盖玻片)→观察[先用低倍镜找到要观察的视野,再转到高倍镜下观察细胞的形态(两面凹的圆饼状)]
→滴清水(从载玻片一侧滴蒸馏水,用吸水纸从另一侧吸引)→观察(持续观察细胞的变化)。
2.接触清水的红细胞凹陷逐渐消失→体积增大→细胞破裂→内容物流出。
3.不选植物细胞的原因:哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁,既省去了去除细胞壁的麻烦,又无细胞壁的支持和保护,细胞易吸水涨破。不选鸟类的成熟红细胞的原因:细胞核和许多细胞器也有膜,这些膜会与细胞膜混在一起,但哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,易用离心分离法得到不掺杂其他生物膜的纯净细胞膜。
例1　(1)成熟的红　(2)蒸馏水　渗透　离心　血红蛋白　在
O2浓度高的地方容易与O2结合,在
O2浓度低的地方容易与
O2分离　(3)磷脂　磷脂在细胞膜中是双分子层
【解析】“血影”中的脂质(磷脂)在空气—水界面上铺展成单分子层,所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的两倍,说明细胞膜中含有双层磷脂分子层。
知识点二:认识细胞膜的成分和功能
1.
成分
所占比例
在细胞膜构成中的作用
蛋白质
约40%
主要行使细胞膜的功能
脂质
约50%
构成生物膜的重要成分(磷脂最为丰富)
糖类
约2%~10%
与膜蛋白或膜脂结合形成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面
2.①将细胞与外界环境隔开,保障了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。
3.细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性。普遍性:如细胞需要的、选择吸收的营养物质能够进入细胞;抗体、激素等物质在细胞内合成后,通过细胞膜分泌到细胞外起作用;细胞产生的废物通过细胞膜排到细胞外。相对性:对细胞有害的物质有可能通过细胞膜进入细胞;有些病菌、病毒能通过细胞膜侵入细胞。
例2　(1)血液　受体　(2)细胞膜接触　与膜结合的信号分子　精子和卵细胞之间的识别和结合　(3)通道　胞间连丝
【解析】细胞间信息交流的常见方式有三种:①通过血液的传送,将腺细胞分泌的物质运送到靶细胞,把信息传递给靶细胞,如激素调节;②通过细胞间的直接接触,把信息传递给另一个细胞,如精子与卵细胞相互识别和结合的过程;③相邻细胞间形成通道,由通道完成信息的相互传递,如高等植物细胞间的胞间连丝。
当堂知能检测
1.D　【解析】此题考查细胞膜的成分及各成分的元素组成。细胞膜的成分包括脂质、蛋白质及少量糖类。其中磷脂含量最丰富,其元素组成为
C、
H、
O、
N、
P。
2.D　【解析】植物细胞都有细胞壁;细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素是多糖;细胞壁对植物细胞有保护和支持作用;细胞壁是全透性的,不能控制物质进出细胞。
3.A　【解析】位于细胞膜上的糖蛋白又叫作糖被,它是由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的。它与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系。
4.A　【解析】细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,环境中的有害物质也可能进入细胞,如重金属离子、病毒、病菌等。
全新视角拓展
5.
(1)D　(2)蒸馏水　吸水　(3)C
【解析】成熟的哺乳动物红细胞一般没有细胞核,细胞器较少,避免了其他膜的影响;将红细胞放在蒸馏水中,因为细胞内液的浓度高,可以不断地吸水至破裂;然后经离心获得较纯净的细胞膜。