课件42张PPT。第3章 细胞的基本结构 细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。组成细胞的化合物不能独立表现出生命活动，必须有机结合在细胞这一基本生命系统中，形成一定的细胞结构，才能体现出生命现象。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！
——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》动物细胞细胞作为一个完整的系统，它有边界——细胞膜第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜——系统的边界本节聚焦：
细胞膜的成分
制备细胞膜的方法
细胞膜的功能
学习目标1.简述细胞膜的成分和功能（重难点）。
2.自主学习，合作探究，体验制备细胞膜的方法。
3.全力以赴，激情投入，快乐学习，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。最想放弃的时候，最不能放弃！！【展示点评】(3分钟）【实验】体验制备细胞膜的方法——实验选材哺乳动物成熟的红细胞动物细胞没有细胞壁
哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。【实验】体验制备细胞膜的方法——实验原理红细胞吸水涨破渗透作用【实验】体验制备细胞膜的方法——实验步骤在载玻片上滴一滴红细胞稀释液滴 盖上盖玻片1、制作临时装片：在盖玻片一侧滴蒸馏水，在另一侧
用吸水纸吸引——引流法 2、观察（持续观察细胞变化） （在载物台上进行）（注意不要把细胞吸跑！！）【实验】体验制备细胞膜的方法——实验结果人正常红细胞的光镜图片人部分红细胞已涨破的光镜图片现象：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出。【实验】体验制备细胞膜的方法——实验结果讨论:如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后怎样，还需要用什么方法才可以获得较纯的细胞膜？【实验】体验制备细胞膜的方法——实验结果获得细胞膜的材料最好的是什么细胞？为什么？动物细胞没有细胞壁，选择动物细胞制备细胞膜更容易。实验选材【要点1】体验制备细胞膜的方法动物细胞的类型很多，应该选择什么样的动物细胞？
√【要点1】体验制备细胞膜的方法实验选材细胞膜的成分是什么？【探究】细胞膜的成分脂质蛋白质糖类细胞膜主要由______和______组成。此外，还有少量的_______。脂质约占50% 蛋白质约占40% 糖类占2%-10% 【探究】细胞膜的成分在组成细胞膜的脂质中，_______最丰富。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量______。（越多/越少）磷脂越多【探究】细胞膜的成分细胞在发生癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变。产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物质细胞膜的功能有哪些？【探究】细胞膜的功能 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，产生原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 功能一：将细胞与外界环境分隔开【探究】细胞膜的功能功能二：控制物质进出细胞细胞膜的控制作用是相对的。【探究】细胞膜的功能P43拓展题：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？ 由于活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞，台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞内，所以活细胞不会被染色。当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，所以染色剂进入细胞，细胞被染色。根据细胞是否被染色来判断细胞的死活。【探究】细胞膜的功能取相等数量的玉米粒两份，为A、B两组，B组玉米粒煮熟，然后往A、B两组玉米粒中分别加入红墨水，结果如下图：功能二：控制物质进出细胞【探究】细胞膜的功能功能三：进行细胞间的信息交流细胞与细胞之间需不需要进行信息的交流？ 细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。【探究】细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。细胞分泌的化学物质间接传递信息相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例子：精子和卵细胞的识别和结合。【探究】细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流【探究】细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流与膜结合的信号分子受体靶细胞发出信号的细胞【探究】细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用胞间连丝细胞壁【探究】细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流相邻的细胞间形成通道（高等植物通过胞间连丝来传递信息） 多细胞生物体是一个繁忙而有序的细胞社会。如果没有信息交流，生物体不可能作为一个整体完成生命活动。【探究】植物细胞的细胞壁化学成分：
纤维素和果胶
功能：
支持和保护
细胞壁是全通透的植物细胞细胞膜外面还有一层 细胞壁第1节 细胞膜—系统的边界一、体验制备细胞膜二、细胞膜的成分三、细胞膜的功能四、细胞壁控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开进行细胞间的信息交流光学显微镜下的动物细胞1、怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？问题探讨：2、光学显微镜下能看见细胞膜的结构吗？光学显微镜下不能看见细胞膜的结构，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。 3、请推测科学家是怎样在使用电镜看到细胞膜之前就已确定它的存在了呢？ 问题探讨：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。这说明了什么？细胞作为一个完整的系统，它有边界——细胞膜1．科学家将哺乳动物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”。其主要成分是:
A．无机盐、蛋白质
B．蛋白质、糖类
C．脂肪、蛋白质
D．磷脂、蛋白质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、下列哪一项不是细胞间信息交流的方式:
A. 胰岛细胞形成的胰岛素通过血 液运输作用于组织细胞
B. 精子和卵细胞相互接触完成受精作用
C. 细胞膜将细胞与环境分隔开
D. 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接4、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细胞内的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．①③④5．把人或哺乳动物的成熟红细胞做为获取细胞膜的实验材料的依据是:
A．人或哺乳动物的成熟红细胞容易获取
B. 人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何物质
C．人或哺乳动物的成熟红细胞中没有任何细胞器
D．人或哺乳动物的成熟红细胞中只有核糖体，没有其他有膜细胞器6．下列有关细胞膜功能的叙述错误的是:
A．将细胞与外界环境隔开，保证细胞内部环境的相对稳定
B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间的信息交流
D．合成细胞膜的成分7．在不损害高等植物细胞内部结构的情况下下列哪种物质适用于去除细胞壁:
A．蛋白酶 B．盐酸
C．纤维素酶 D．淀粉酶控制物质进出细胞 红墨水
（有害物质）
第3章 细胞的基本结构
●章节规划
细胞作为地球上最基本的生命系统，其结构复杂而精巧。有边界，有分工合作的若干组分，有内部的调控机制。各种结构组分配合协调，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。本章用系统的视角，从《细胞膜——系统的边界》《细胞器——系统内的分工合作》和《细胞核——系统的控制中心》等三个层面描述细胞的基本结构。
第1节《细胞膜——系统的边界》，主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两方面的内容。细胞膜是如何提取，其成分是如何分析出来的呢？教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。这个实验的目的，不仅是让学生亲自动手，练习制备细胞膜，更重要的是让学生体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。关于细胞膜的组成成分，学生只需知道“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%”就可以了。
细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。教材用学生能够理解的语言，采用类比、打比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开”“控制物质进出细胞”“进行细胞间的信息交流”等几种主要功能。至于其他功能，则以开放的处理方式，鼓励有兴趣的学生自己去探究。
植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁。在介绍了细胞膜之后，还提到了细胞壁的化学组成和生理功能。
第2节《细胞器——系统内的分工合作》，主要讲述细胞质基质和细胞器、细胞器之间的协调配合以及生物膜系统三方面的内容。把细胞器作为系统的组分，既谈它们的分工，也讲到它们之间的合作。细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”就是细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。在了解细胞器是怎样既有分工，又密切合作之前，即了解细胞器的结构和功能之前，学生也许会有这样的疑惑：科学家是怎样把各种细胞器分离开，分别研究它们的功能的呢？为了解决学生的疑惑，同时进行科学方法的教育，教科书安排了“分离各种细胞器的方法”的介绍。细胞质里，多种细胞器悬浮在细胞质基质当中。细胞质基质呈胶质状态,含有多种无机化合物和有机化合物,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
线粒体和叶绿体是两种非常重要的细胞器，教材安排的《用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体》的实验，目的是让学生了解叶绿体和线粒体的形态和分布，增加对叶绿体和线粒体的感性认识，学习在光学显微镜下观察叶绿体和线粒体的方法。
学习了各种细胞器的结构和功能之后，“细胞器之间的协调配合”以分泌蛋白的合成和运输为例，通过让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合。参与这一过程的细胞器大都具有膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，由此引出下一个学习内容“细胞的生物膜系统”。
本节之后安排了“科学家的故事——细胞世界探微三例”。这个阅读资料可以让学生体会到：科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合，受到情感态度价值观方面的启迪。
第3节《细胞核——系统的控制中心》，通过创设有利于学生开展探究性学习的情境，让学生对细胞核的重要性，以及结构与功能相适应的观点有深刻的领会。“细胞核的功能”从“资料分析”开始，给学生提供一系列的科学实验事实，让学生分析细胞核的功能。黑白美西螈的核移植实验、蝾螈受精卵的横缢实验、变形虫的切割实验、伞藻的嫁接实验和核移植实验，科学家分别用不同物种的细胞作实验材料，从几个方面有力地证明，细胞核是细胞代谢和遗传的“控制中心”。
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。关于细胞核的结构，简要介绍核膜、核仁和染色质的知识。最重要的结构是染色质。教材重点阐述了DNA、染色质、染色体的关系。正是由于DNA上储存着遗传信息，细胞核才能成为细胞代谢和遗传的控制中心。
在学习了细胞的结构和功能之后，安排学生在课后进行“模型建构——尝试制作真核细胞的三维结构模型”。为学生提供了适当的方法指导和评价模型的参考指标，如科学性、艺术性、成本低廉等。
本章的重难点：
1.重点：（1）细胞膜的制备和成分。
（2）细胞器的结构和功能。
（3）细胞核的结构和功能。
2.难点：（1）细胞膜的功能。
（2）细胞器之间的分工和协调配合。
（3）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
本章的知识结构：
本章的教学价值：
1.知识目标：（1）了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系。
（2）了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
（3）简述细胞膜系统的结构和功能。
（4）阐明细胞核的结构与功能。理解染色质和染色体的相互转变。
2.能力目标：（1）熟练使用显微镜,进一步提高实验技能。
（2）使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
（3）尝试制作真核细胞的三维结构模型。
（4）训练学生利用资料分析判断问题，进行研究性学习的能力。
3.情感目标：（1）体验制备细胞膜的方法。
（2）体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
本章可安排5课时。具体是：第1节《细胞膜——系统的边界》，1课时；第2节《细胞器——系统内的分工合作》，2课时；第3节《细胞核——系统的控制中心》，2课时。
课文由组成细胞的分子引入，体会构成细胞的各种元素和化合物是生命活动的物质基础。蛋白质、核酸、糖类、脂质……这些生物分子固然重要，但是光有分子还不能表现出生命活动。只有当这些分子有机地组合在一起，形成细胞的各种结构，细胞才成为基本的生命系统。以自行车的拆装为例，用类比的手法揭示细胞作为系统的基本特征：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系形成的统一整体。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
开篇首先要明确说明，研究对象以真核细胞为主。作为系统，细胞有边界，有分工合作的若干组分，有信息中心对其代谢和遗传进行调控。教学中尽量为学生提供各种素材，积极调动学生参与分析讨论；为学生创造实验条件，亲身参与探究过程，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。
细胞的基本结构中，细胞膜的组成和功能是比较重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间，让学生体会细胞膜的制备以及领会科学研究的方法。膜的结构和物质跨膜运输的功能在第4章《细胞的物质输入和输出》将有详细介绍，因此在这节只是简单带过。细胞器部分重点学习叶绿体和线粒体的结构，由于第5章《细胞的能量供应和利用》学习细胞呼吸和光合作用的有关内容的时候，还会进一步认识线粒体和叶绿体的结构和功能，因此功能方面不用涉及得太深。细胞核部分重点讲清细胞核的结构；讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再作深入探究分析。
教学资源充分利用实验、多媒体以及图片资料等组织教学。
第1节 细胞膜——系统的边界
●从容说课
本节通过前言部分的教学，把组成细胞的分子与细胞结构建立起联系。组成细胞的分子不能单独发挥生命功能，只有在细胞中以一定的方式有机地构建起来，才能表现生命。然后由外而内分析细胞各部分结构特点与其功能的适应性。本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验和一些资料，介绍了两方面的内容：（1）细胞膜的主要成分。（2）细胞膜的功能。通过本节的教学，使学生对第1章中有关组成细胞的元素和化合物的功能的认识具体化、结构化，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化（达到分子水平）。
本节实验是一个体验性的“制备实验”，要让学生从实验中体会科学研究的思路和方法，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。例如根据实验目的，如何选择合适的实验材料，用什么方法可以得到实验材料，以及如何纯化等等。考虑实验操作的具体细节，在操作过程中，细观察，勤思考。考虑如何克服实验中遇到的困难，改善实验，以达到最佳效果。
●三维目标
1.知识与技能
（1）简述细胞膜的成分和功能。
（2）临时装片的制作和显微镜的熟练操作。
2.过程与方法
（1）体验制备细胞膜的方法，学会调整视野与选择观察范围。
（2）通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。
3.情感态度与价值观
（1）参与问题探讨与实验结果分析。
（2）通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
●教学重点
1.细胞膜的成分和功能。
2.实验技能的巩固提高。
●教学难点
1.制备细胞膜时，观察到红细胞的变化。
2.形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。
●教具准备
1.红细胞稀释液与相关实验用具。
2.显微投影。
3.演示文稿与图片。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
课前老师准备好人或哺乳动物（猪、兔等）的新鲜的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水），以及相关的实验用具。
［情境创设］
翟中和院士说：“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！”，你们认为他这话说得对吗？（学生思考，有的认为有道理，有的觉得很难判断）现代电脑的精密已经令人不可思议了，小小的一个细胞，怎么可能比电脑还精巧呢？大家别忘了，电脑再精密，也是人造出来的，而人类尽管已经分析出细胞的成分以及结构，却至今造不出细胞。为什么呢？别小看了小小的细胞，因为细胞不是简单的物质的堆砌，组成细胞的分子只有在细胞中以一定的方式有机地构建起来，才能表现生命。这就是细胞的精巧所在。下面，就让我们来看看细胞的基本结构吧。
出示几张光学显微镜下的细胞图片（图3－1－1），包括植物细胞和动物细胞、染色的和未染色的细胞。
植物细胞 经过染色的动物细胞 未经染色的动物细胞
图3－1－1
［师生互动］
1.问题探讨
从学生使用高倍显微镜观察几种细胞的经验引入问题探讨。
教师：懂得区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？（学生思考讨论回答）
参考答案：水泡有一圈很粗的黑边，气泡是光亮的，水泡和气泡里面只有空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如植物细胞的细胞壁，动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到它的不同层面。
教师：光学显微镜下能不能看见细胞膜？（学生思考讨论回答）
参考答案：正常的植物细胞细胞膜紧贴着细胞壁，完全观察不到；动物细胞染色后很容易看出细胞与细胞之间，细胞与外界环境之间有明显的界限，未染色的动物细胞观察效果不明显，但仍然可以分辨它们的界限，这个界限我们判断就是细胞膜。
教师：如何确定细胞膜的存在？（学生思考讨论回答）
参考答案：鸡蛋的卵黄部分就是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到它有弹性，用尖锐的物体挑破它，黄色的浆液就流散出来。也就是说，那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。
活细胞是具有生命活动的，每个活细胞都可以看作是一个独立的生命王国。在我们深入探寻这个生命王国的运行秘密之前，首先要跨越它的边界——细胞膜。
教师：这层神秘的屏障是由什么物质组成的？
要分析细胞膜的化学成分，首先要把这层屏障从细胞上剥落下来单独地进行研究。
教师：绝大多数的细胞个体都非常的小，如何才能使细胞膜和细胞的其他部分分离呢？
2.学生实验
下面我们通过一个实验来体验制备细胞膜的方法。
实验选材
教师：动植物细胞都有细胞膜，细胞内的细胞核以及叶绿体、线粒体等等这些细胞器也有膜结构，我们选择什么样的材料进行实验才会使细胞膜制备起来更容易，而又不会跟其他的膜混在一起呢？
哺乳动物成熟的红细胞是一种很好的材料，因为它没有细胞核和叶绿体等众多的细胞器，也没有细胞壁。因此我们可以选择人血、兔血或者猪血等容易取得的材料来进行实验。如果能够使红细胞的细胞膜破裂，里面的物质都流出来，剩下的空壳不就是细胞膜了吗？
教师：那么，用什么方法可以使红细胞的细胞膜破裂呢？
实验原理：
细胞吸水和失水的原理（图3－1－2）。
形态正常的人的红细胞 红细胞吸水膨胀 涨破的红细胞
图3－1－2
把红细胞放在蒸馏水当中，由于细胞内外浓度差的关系，水分就会不断进入细胞，细胞吸水开始膨胀，如同给气球吹气一样慢慢地鼓起来，太多的水分进入细胞，最后会将细胞膜撑破，使里面的物质流出来。
材料用具
兔（或人、猪）的新鲜的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水）、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜。
方法步骤
1.制作临时装片。
2.显微镜下观察。
3.滴加蒸馏水并吸引。
4.观察细胞变化。
操作要求
1.装片制作较好。
2.显微镜操作熟练。
3.蒸馏水的滴加不弄污镜头，吸引不吸走细胞。
4.寻找最先进水部分的细胞观察。
小结：教师选取学生实验效果明显的装片，通过显微投影投示出来，大家观看，交流成功制备的经验，寻找实验失败的原因。
讨论：如果不是在装片而是在试管进行实验，细胞破裂后，流出的内容物和细胞膜都混杂在蒸馏水中，还要用什么方法才能获得比较纯的细胞膜？
［教师精讲］
1.细胞膜的成分
科学家们通过电子显微镜观察细胞膜，并对细胞膜和细胞中其他各种膜进行微量化学成分分析,发现膜主要含有脂质和蛋白质两大类物质。蛋白质约占膜干重的40%,脂质约占50%（图3－1－3），其中脂质以磷脂为主。此外,细胞膜还含有约10%的碳水化合物,但是碳水化合物都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面（图3－1－4）。
图3－1－3 图3－1－4
各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关,机能活动较旺盛的膜,其蛋白质含量较高,因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担。下面我们来看看细胞膜有什么功能。
2.细胞膜的功能
细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。细胞膜的主要功能包括以下三个方面：
（1）将细胞与外界环境分隔开。细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
（2）控制物质进出细胞（图3－1－5）。细胞膜最重要的特性之一是半透性或选择透过性，即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出，从而保证细胞正常代谢的进行。
图3－1－5 图3－1－6
（3）进行细胞间的信息交流（图3－1－6）。大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，所以细胞膜在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起着重要作用。①受体：通过电子显微镜观察可看到细胞膜上存在着受体。受体是一种能够识别和选择性结合某种配基的大分子，与配基结合后，产生物理的或化学的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应，如神经细胞传递兴奋等。许多免疫反应均是在细胞膜上进行的。细胞膜上存在着细胞识别部位，这些识别部位均和细胞膜上的受体有关。②细胞识别：细胞膜能提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递。细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞的认识，对自身和异己物质的鉴别。无论是单细胞生物，还是高等动植物，许多重要的生命活动都和细胞间的识别能力密切相关。例如，单细胞生物有性生殖过程中的细胞结合，开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精，都要靠细胞识别能力。高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞的识别能力，如当细菌侵入体内时，就会被白细胞吞噬，但白细胞从不吞噬循环血液中的正常细胞。现已知道，细胞识别的部位是在细胞膜上，细胞相互识别的分子基础是细胞膜上的糖蛋白。③介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接。例如高等植物细胞之间的胞间连丝（图3－1－7），使相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
图3－1－7
细胞膜的这些功能，与它的结构密切相关。在第4章我们将会深入地体会到细胞膜的功能与结构相适应的关系。
3.细胞壁
在植物细胞膜外还有由细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。
举例：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会像红细胞一样吸水破裂。
［评价反馈］
1.实验过程性评价
实验名称
体验制备细胞膜的方法
姓名
评价项目
自评
小组互评
老师评价
1.能制作出观察效果良好的临时装片
2.能熟练正确操作显微镜
3.能适当处理问题和改善操作方法
4.及时记录观察结果
说明：评价采用“A、B、C、D”四个等级
2.精选练习
（1）将红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是
A.不能判定 B.正常状态 C.细胞膜破裂 D.细胞皱缩
（2）实验中先用显微镜的10倍物镜观察细胞，然后转换40倍的物镜继续观察，其结果是
A.视野变亮，看到的细胞数目变多 B.视野变亮，看到的细胞数目变少
C.视野变暗，看到的细胞数目变多 D.视野变暗，看到的细胞数目变少
（3）在视野右上方发现一细胞，要将其移至视野正中，应将装片向什么方向移动
A.左上方 B.左下方 C.右上方 D.右下方
（4）1985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___________。后来，科学家还发现细胞膜除了会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，这说明组成细胞膜的物质中还有___________。
（5）你能解释细胞为什么这么小吗？（直径小于0.1毫米）
参考答案：
（1）D （2）D （3）C （4）磷脂（脂质） 蛋白质 （5）体积越小，相对膜面积越大，越有利于新陈代谢。
［课堂小结］
无论植物细胞还是动物细胞，其原生质的最外层都是细胞膜。提取细胞膜通过电子显微镜观察并进行化学成分分析得知，细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成。细胞膜的生理功能主要包括保护作用、信息传递作用以及进行细胞内外的物质交换等。
［布置作业］
课本P43一、基础题，二、拓展题。学习册P36～P37（一）基础达标，（二）拓展创新。
［课后拓展］
体现活细胞的细胞膜功能的实验
用新鲜的花生（玉米或小麦等种子也可以）若干粒，晒干的种子先浸水吸涨（干的玉米或小麦种子等30～35 ℃时约浸5小时，20 ℃时浸15小时），然后用小刀将每粒花生（或玉米）沿中线切成两半，分成两组。其中一组放入烧杯加清水煮沸10分钟，另一组放入烧杯加清水室温放置10分钟。然后将两组种子分别放入两个培养皿中，都倒入稀释的红墨水中（1份红墨水加10份清水），浸没5分钟后取出，洗去浮色，观察染色情况：煮过的那一组种子的胚全染上了红色，而没煮过的那一组种子的胚，仅表层带有浅浅的红色。可见，活细胞的细胞膜有选择透过性的特点，所以不吸收红墨水；当煮沸杀死后便失去这一特性，红墨水进入细胞把胚染成红色。这说明活细胞的细胞膜有控制物质进出的功能。
●板书设计
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
一、制备细胞膜
为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?
二、细胞膜的成分
脂质（约50%）、蛋白质（约40%）、糖类（约2%～10%）。
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
四、细胞壁
化学成分：纤维素和果胶
功能：支持和保护
细胞壁是全通透的
●习题详解
一、练习（课本P43）
（一）基础题
1.C 2.A 3.C
（二）拓展题
1.把细胞膜与窗纱进行类比，有一定的合理性，因为两者都具有相同的特点：容许一些物质出入而阻挡另外一些物质的出入。但两者进行类比，又有不妥之处。物质是否透过细胞膜主要取决于膜的特点和细胞的需要，细胞对物质的透过有主动选择的作用。而物质是否透过窗纱取决于物质颗粒的大小，窗纱只是被动地在起作用。两者控制物质进出的作用在本质上是不同的。
2.细胞活力的测定有许多方法，最简便最常用的方法是台盼蓝染色法。台盼蓝又称锥蓝，是一种阴离子型染料，这种染料不能透过活细胞正常完整的细胞膜，因为活细胞的细胞膜能够控制物质的进出，细胞不需要的或者对细胞有害的物质不容易进入细胞，所以活细胞不着色。但当细胞死亡后，细胞膜就失去了这种控制作用，染料就可以通过细胞膜进入细胞，细胞被染成蓝色。染色排除法可以根据细胞染色与否鉴别细胞的活力。
二、问题探讨（课本P40）
1.气泡是光亮的，里面只有空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如植物细胞的细胞壁，动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到它的不同层面。光学显微镜下不能直接看见细胞膜，动物细胞可以从细胞内与细胞外的界限分辨出细胞膜的位置，而正常植物细胞的细胞膜紧贴着细胞壁更难观察，只有在细胞失水，发生质壁分离的情况下可以感受到细胞膜的存在。
2.科学家的研究发现，不同的物质进出细胞的速度和难易程度不同，说明细胞有一道屏障对进出细胞的物质有选择和控制作用。我们也可以确定细胞膜的存在：鸡蛋的卵黄部分是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到它有弹性，用尖锐的物体挑破它，黄色的浆液就流散出来。也就是说，那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。
三、本节聚焦（课本P40）
1.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%。
2.把哺乳动物的红细胞放置在低渗溶液（清水）中，使细胞吸水涨破，里面的物质流出来，从而获得细胞膜。
3.细胞膜的主要功能有：将细胞与外界环境分隔开，控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流等。
四、实验（课本P41）
如果实验在试管中进行，细胞破裂后，细胞膜以及细胞中的其他物质混在一起组成匀浆，可以将匀浆放入离心管中，用高速离心机在一定的转速下进行离心，利用离心速度所产生的离心力，将细胞膜与其他物质分离开，这种方法可以获得较纯的细胞膜。
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
一、选择题
1.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
答案:B
2.细胞膜的组成元素中至少包括( )
A.C、H、O B.C、H、O、N
C.C、H、O、N、P D.C、H、O、N、P、S
解析:细胞膜的成分包括蛋白质、磷脂、糖类和胆固醇等,它们共有的元素是C、H、O,另外,蛋白质还含有N,磷脂还含有N、P,所以细胞膜的组成元素中至少包括C、H、O、N、P。
答案:C
3.下列有关细胞膜制备及观察的叙述,正确的是( )
A.鸡的红细胞是最佳的实验材料
B.若选用洋葱鳞片叶表皮细胞不用先去除细胞壁
C.制备细胞膜应先利用吸水涨破法,再利用离心法获取
D.可以用高倍镜直接进行观察细胞膜
解析:鸡的红细胞有细胞核(具核膜)。先用低倍镜观察,再换高倍镜进行观察。
答案:C
4.在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下,下列哪种物质适用于除去其细胞壁?( )
A.蛋白酶 B.盐酸
C.纤维素酶 D.淀粉酶
解析:细胞壁含有纤维素,而细胞的其他结构不含有纤维素,所以选择纤维素酶能破坏和去除细胞壁,同时不会伤及细胞的其他结构。
答案:C
5.取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物,将其细胞都分散成单个后混合培养,发现这两种细胞能够结合在一起;将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后,混合培养,会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与( )
A.细胞间的相互识别有关 B.细胞间的免疫作用有关
C.细胞的分泌作用有关 D.细胞间物质交流有关
解析:海绵动物属于单细胞动物,不同的个体结合在一起离不开细胞间的识别。将两组实验的结果对比能说明糖蛋白与细胞间的相互识别有关。
答案:A
6.科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前,已经能够确定细胞膜的存在了。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是( )
A.动物细胞有明确的边界
B.植物细胞有明显的固定形态
C.细胞能够分裂
D.物质进出细胞受到控制
解析:从题目中四个选项分析可知,D项能够体现出细胞膜的特性;植物细胞具有明显的固定形态是因为具有细胞壁;动、植物细胞都有明确的边界;细胞能够分裂不能体现细胞膜的存在。
答案:D
7.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解,不正确的是( )
A.细胞需要的物质可以进入细胞
B.细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞
C.细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D.由于细胞膜的存在,病毒、病菌等都不能进入细胞
解析:细胞膜的控制作用是相对的,有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病。
答案:D
8.下图所示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表示细胞膜上的信号分子
解析:题图为细胞间进行信息交流的方式之一。甲细胞为发出信号的细胞,乙细胞为靶细胞,图中b表示细胞膜上的受体,其化学本质为蛋白质。
答案:D
9.下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A.动物的红细胞都可用来制备较纯净的细胞膜
B.用蛋白酶处理细胞膜,可改变其组成,也会改变其通透性
C.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
D.细胞膜是既含有核酸又含有蛋白质的细胞结构
解析:只有哺乳动物的成熟红细胞适合制备纯净的细胞膜;细胞膜中含有蛋白质,蛋白酶处理后会破坏蛋白质的结构,影响细胞膜的功能;细胞间信息交流不一定需要受体,如高等植物细胞间可通过胞间连丝进行信息交流;细胞膜成分中不含有核酸。
答案:B
10.春天,很多植物同时开花,花粉在空气中传播后,也很容易黏附到其他植物的柱头上,但这些花粉不能萌发。而落到同种植物柱头上的花粉可以萌发,这依赖于( )
A.细胞分泌物的信息传递
B.花粉和柱头细胞的细胞膜之间信号分子与受体的识别
C.花粉与柱头细胞间的胞间连丝
D.花粉与柱头细胞中核酸的一致性
解析:花粉落到同种植物的柱头上可以萌发,这依赖于花粉和柱头细胞的细胞膜之间信号分子与受体的相互识别。
答案:B
11.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核染色,可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞则不能被染色,但将PI注射到活细胞中,则细胞核会被染色。PI鉴别细胞死活的基本原理是( )
A.活细胞的细胞膜能阻挡PI进入
B.活细胞能分解染色剂PI
C.死细胞和活细胞的核酸结构不同
D.活细胞与死细胞的核酸含量不同
解析:活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,细胞不需要的物质通常不能进入细胞,染色剂(如PI)就不能进入活细胞,因此用该染色剂处理活细胞后,活细胞不会被染色。死细胞的细胞膜是全透性的,因此PI能进入死细胞,从而可以使死细胞染色。
答案:A
二、非选择题
12.下图是细胞间的三种信息交流方式,请据图回答下列问题。
/
(1)图A表示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 。?
(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 。?
(4)由以上分析可知:在多细胞生物体内,各个细胞之间都维持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换,也有赖于 的交流。?
解析:图A表示两细胞之间借助血液输送信号分子的方式完成信息交流,其中靶细胞表面存在信号分子的受体。图B表示两细胞之间通过直接接触完成信息交流,③表示与膜结合的信号分子。图C表示两细胞之间通过细胞通道完成信息交流,该方式在植物体内比较普遍,信息通道又叫做胞间连丝。
答案:(1)血液 受体 (2)细胞膜接触 与膜结合的信号分子 (3)通道 胞间连丝 (4)信息
13.细胞膜(生物膜的一种)具有控制物质进出细胞的作用,但具有相对性。请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果,验证细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
实验材料和用具:
①新鲜的红色康乃馨 ②烧杯 ③玻璃铅笔 ④质量分数为15%的盐酸 ⑤清水 ⑥量筒
实验步骤:
第一步,选两个大小相同的烧杯,分别用玻璃铅笔标上A和B;
第二步,?
?
;?
第三步,?
?
。?
结果:?
?
。?
问题:盐酸溶液中出现相应结果的原因是 。?
答案:第二步,在A、B两个烧杯中分别加入等量的质量分数为15%的盐酸、清水
第三步,选等量的红色康乃馨花瓣,分别放入A、B两个烧杯中,经过一段时间后观察
结果:水中的花瓣仍为红色,水呈无色;盐酸中的花瓣的颜色逐渐褪去,而溶液变红
问题:酸性不良环境破坏了细胞膜(生物膜)控制物质进出细胞的作用,使本来不能透过细胞膜的大分子(色素分子)进入溶液
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________血管靶细胞受体靶细胞。
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
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．①②④
C．②③④ D．①③④
11.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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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
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____________________________________。
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
5.A [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 [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、液泡膜丧失控制物质进出的功能。]
7．A [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。]
8．D [血影即为红细胞膜，细胞膜的主要成分是脂质、蛋白质。]
9．C [相邻两个细胞间的信息交流中的高等植物间通过胞间连丝完成信息交流，不靠细胞间的接触。]
10．A [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。]
11．A [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。]
12．D [细胞膜上与功能相关的物质是蛋白质，蛋白质的种类和含量越多，膜的功能越复杂。细胞膜可以控制物质进出细胞，细胞需要的物质可以进入，而细胞不需要或对细胞有害的物质则不能进入；细胞的代谢废物可以从细胞内出来。细胞膜的这种控制作用是相对的，一些对细胞有害的物质，甚至病毒，病菌有可能进入细胞。组成生物体的细胞之间要通过信息交流，协调活动，使生物体作为一个整体完成各种生命活动，而细胞间的信息交流主要依靠细胞膜来完成，其形式有三种：激素传递、细胞间直接接触、相邻细胞形成通道三种形式。]
13．(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。
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界
一、教学目标：
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。
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。
二、教学重点：
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。
三、教学难点：
1．用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
2．细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
四、课时安排
1
五、教学过程：
可让学生回顾已有的对细胞的认识（注意引导。细胞的结构和细胞的成分等。）引出第三章课题。
然后问学生是否有拆卸机械东西、并装回去的经历，学生会七嘴八舌的说有或没有等。当人们对细胞有一定认识后，有人也尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？细胞的结构比机械的东西可要复杂得多，所以到目前为止还没有人尝试成功。结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。
每一个系统都有一定的边界，那么细胞是否也有边界呢？引入课题第1节细胞膜——系统的边界。
利用书中的问题探讨，给学生两分钟时间讨论，后提问学生，引导回答。
1.提示：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。
2.提示：在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；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。
〖板书〗
一、细胞膜的成分
1.脂质（磷脂）：≈50﹪
2.蛋白质： ≈40﹪
3.糖类： 2﹪～10﹪
〖板书〗
〖实验〗体验制备细胞膜的方法
1.原理：略
2.材料：略
3.过程：略
〖讨论〗生答师提示。
提示：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质量不一样，可以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。
细胞膜的功能给两分钟时间学生看书，后提问总结。问：细胞膜是否只有这样三个方面的功能呢？
〖板书〗
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
植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶。对植物细胞有支持和保护作用。
〖小结〗见板书
布置作业：书P43页一、二题。练习册的相应章节练习。
基础题
1.C。? 2.A。? 3.C。
拓展题
1.提示：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程；而窗纱是没有生命的，它只是被动地在起作用。
2.提示：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色
课件48张PPT。 第 3 章 细胞的基本结构第1节 细胞膜——系统的边界自主学习 新知突破1．体验用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的方法。
2．识记细胞膜的组成成分。
3．理解并掌握细胞膜的功能。1．制备细胞膜
实验材料：
_______________________，选用原因是这样的细胞中没有_________，成熟的红细胞中没有_______________________ _______________________。细胞膜的成分哺乳动物成熟的红细胞细胞壁细胞核和众多细胞器，易制得较纯净的细胞膜
2．细胞膜的成分
(1)主要成分是______________，另外还有少量的______。
(2)组成细胞膜成分中含量最多的是脂质，该成分含量最丰富的是______。
(3)与细胞膜功能复杂程度有关的是_______________ _________。蛋白质和脂质糖类磷脂蛋白质的种类和数量 [思考探讨] 1.能否用鸡的红细胞作为提取细胞膜的材料？
2．脂质小分子比较容易通过细胞膜，而离子和其他小分子物质就比较困难，其原因是什么？
提示： 1.不能。因为鸡的红细胞含有细胞核和具有膜的细胞器。
2．细胞膜中含量最多的是脂质，根据相似相溶原理，脂质小分子易通过细胞膜。细胞膜的成分及作用 (1)糖蛋白(糖被)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有关。
(2)癌细胞的糖蛋白减少，黏着性降低；产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)。
(3)组成细胞膜的元素：C、H、O、N、P。
1．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，保障了________________的相对稳定。细胞膜的功能及植物细胞壁细胞内部环境
(2)控制物质进出细胞。
①细胞需要的_________可以从外界进入细胞，细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞。
②细胞合成的抗体、激素等物质及细胞产生的______要排到细胞外，但是细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外。营养物质废物(3)进行细胞间的信息交流。 [连线]
①通过化学物质交流 A．植物细胞的胞间连丝
②通过细胞膜相互
接触交流 B．激素的作用
③通过通道交流 C．精子和卵细胞之间的识
别和结合
提示： ①—B ②—C ③—A
2．植物细胞的细胞壁
(1)化学成分：_____________。
(2)作用：_____________。纤维素和果胶支持和保护 [思考探讨] 3.细胞膜上含有少量的糖蛋白，是细胞之间相互识别的标志，细胞识别体现了细胞膜的哪项功能？
4．细菌细胞壁的成分是什么？
5．细胞壁能控制物质进出细胞吗？
提示： 3.细胞膜进行细胞间的信息交流。
4．肽聚糖。
5．不能。因为细胞壁是全透性的，不论是大分子物质还是小分子物质均能通过。1．细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞。
细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性，图解如下：
①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性；
④表明细胞膜的控制作用具有相对性。
(3)进行细胞间的信息交流。2．细胞间信息交流的主要方式
(1)一些细胞(如分泌细胞)分泌一些物质(如激素)，通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别，引起靶细胞的生理反应(图示如下)。(2)相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞(图示如下)。 (3)高等植物细胞间的识别主要是通过胞间连丝来实现的(图示如下)。[记知识纲要] [背关键语句]
1．选用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜，是由于成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。
2．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开，控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流。
4．细胞间信息交流方式有：细胞分泌的化学物质，随血液到达全身各处，将信息传递给靶细胞，相邻两个细胞的细胞接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞；相邻两个细胞之间形成通道。
5．细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，具有支持和保护作用。合作探究 课堂互动细胞膜的组成成分及功能 细胞膜由脂质、蛋白质、糖类组成，下列关于其成分和功能的说法正确的是( )
A．脂质丰富的细胞膜功能复杂
B．蛋白质种类和数量多的细胞膜功能复杂
C．糖类的多少决定着细胞膜功能的复杂程度
D．脂质含量达50%对细胞膜的功能起决定性作用
[自主解答] ________
解析： 细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，其中的蛋白质在细胞膜行使其功能时起重要作用。
答案： B1．“获得细胞蛋白质详图”是2005年全球十大科技成果之一。科学家揭示出电压控制的钾通道，这是迄今为止获得的最高分辨率的分子图像。这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这是继2003年诺贝尔化学奖表彰的成果后，又一个关于细胞膜上离子通道的研究成果。这一成果从另一个侧面证明了( )
A．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开
B．细胞膜具有信息交流的功能
C．细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
D．细胞膜具有保护功能
解析： 细胞膜的功能主要分为三种，即：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。从“负责钾离子进出细胞”可知答案为C。
答案： C制备细胞膜的实验 科学家在制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是( )
①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构 ②光学显微镜下观察植物细胞，看不到细胞膜 ③植物细胞的细胞膜较薄 ④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐 ⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A．①④ B．②③
C．②⑤ D．④⑤
[自主解答] ________
解析： 制备较纯净的细胞膜时，所选材料的细胞应容易破裂，同时不含各种细胞器膜。植物细胞不符合要求。
答案： D[实验原理] 细胞吸水涨破。
[实验步骤]
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，制作表格如下：
据表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)人的成熟红细胞内无细胞核和众多具膜细胞器，故利于提取较纯净的细胞膜。(3)动物细胞在蒸馏水中会吸水涨破，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)从表格可看出，各种细胞膜中都含有蛋白质、脂质和糖类，且糖类含量较低，蛋白质的含量在不同生物膜中差别较大，这与细胞膜的功能有关。
答案： (1)A (2)人成熟红细胞中没有细胞核和众多的具膜细胞器 (3)蒸馏水 (4)CD (5)①都含有蛋白质、脂质和糖类，且糖类含量较低 ②不同生物膜蛋白质的含量不同高效测评 知能提升1．下列关于细胞膜的叙述中，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．细胞膜中有少量的糖类
解析： 组成细胞膜的化学成分主要是脂质和蛋白质，还含有少量的糖类，脂质中最丰富的是磷脂，不同功能的细胞中，其细胞膜上蛋白质的种类和数量是不同的，功能越复杂的细胞膜中，蛋白质的种类和数量越多。
答案： B2．下列不是细胞间信息交流方式的是( )
A．胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞
B．细胞膜将细胞与环境分隔开
C．精子和卵细胞相互识别结合完成受精作用
D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互联系
解析： A、C、D三项分别体现了细胞间信息交流的三种方法，B项体现了细胞膜的“屏障”作用。
答案： B3．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。图示模型表示细胞甲分泌的激素作用于细胞乙，此过程主要表明了细胞膜的何种功能( )A．将细胞与外界环境分开 B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间的信息交流 D．促进物质的运输
解析： 由题图可见，内分泌细胞分泌的激素随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用。
答案： C4．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用。上述材料体现了细胞膜的哪项功能( )
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
C．细胞膜具有信息交流的功能
D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
解析： 内皮素拮抗剂进入皮肤，和细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，说明细胞膜的受体分子具有识别功能，即细胞膜具有信息交流功能。
答案： C5．在多细胞生物体内，各个细胞之间只有维持功能的协调性，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流即细胞通讯。细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。下图是细胞间的三种信息交流方式，请据图回答：(1)图A表示的细胞通讯中，进行细胞间信息交流的物质是________，该物质与靶细胞的结合依赖于靶细胞膜上的受体，受体是图中的________(填图中标号)，受体的化学本质最可能是细胞膜上的________。
(2)图B表示通过相邻细胞的____________，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示_____________ ____________________________________________________。
(3)图C表示相邻植物细胞之间形成通道，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____________。
解析： (1)图A表示通过细胞分泌的化学物质——激素在两个细胞间的信息传递，图中②为受体，受体的化学本质为膜上的蛋白质或糖蛋白。(2)图B表示通过相邻细胞的直接接触传递信息，图中③表示与膜结合的信号分子。(3)图C表示高等植物细胞通过胞间连丝传递信息。
答案： (1)激素 ② 蛋白质(或糖蛋白)
(2)细胞膜接触 与膜结合的信号分子 (3)胞间连丝谢谢观看！
