1、学年人教版高中生物必修1教材用书第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜系统的边界第1节细胞膜系统的边界细胞膜的成分自读教材夯基础1细胞膜的制备(1)实验原理动物细胞放在清水里，细胞涨破，细胞内物质流出即可得到细胞膜。(2)(3)实验过程判断制临时装片时，用滴管吸取少量血液。()滴加清水和用吸水纸吸引均在盖玻片的一侧进行。()近水的部分红细胞首先发生凹陷。()2细胞膜的成分3成分与功能的关系功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。1判断下列细胞是否适合作为提取细胞膜的实验材料，并分析原因。(1)菠菜细胞；(2)鸡红细胞；(3)羊成熟红细胞。提示(1)不适合。植物细胞有细胞壁，细胞不易吸水涨破
2、。另外，植物细胞内有细胞核和众多的具膜细胞器。(2)不适合。鸟类的红细胞虽然没有细胞壁，但细胞内有细胞核和众多的具膜细胞器，因此不易得到纯净的细胞膜。(3)适合。人或其他哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁，无细胞核和具膜细胞器，能够保证提取到比较纯净的细胞膜。2滴加蒸馏水时，如何操作才能保证红细胞完全浸润在水中？提示在盖玻片一侧缓慢滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引，注意吸力不要过大，以免将细胞吸走。跟随名师解疑难1细胞膜的制备(1)选取哺乳动物成熟红细胞的原因无细胞核和众多的细胞器，避免了分离细胞膜、核膜和细胞器膜的麻烦。(2)实验流程(3)几种液体的作用蒸馏水使红细胞吸水涨破。滴加时速度要缓
3、慢，且边滴边用吸水纸吸引。2细胞膜的成分特别提醒(1)如果实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。(2)细胞膜的成分并不是固定不变的，如细胞在癌变过程中，会产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。细胞膜的功能自读教材夯基础1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连线2细胞壁(植物细胞)的成分和功能(1)成分主要是纤维素和果胶。(2)功能对植物细胞有支持和保护作用。1生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而不需要的物
4、质却不会轻易进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？提示控制物质进出细胞的功能。具体体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。2细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，同时还含有少量的糖蛋白(即蛋白质分子上连接有短的糖链)，这些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什么功能？提示进行细胞间信息交流的功能。跟随名师解疑难1细胞膜的功能图解2细胞间信息交流的三种方式(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
5、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)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下)。特别提醒细胞膜的功能复杂多样(1)上述三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。(2)通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。细胞膜的成分例1下图表示各种细胞膜的组成成分含量图示能说明的是()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
6、的信息交流中具有重要作用思路点拨解析由图可知，构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，而糖类含量较少，选项 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，选项 B 正确，C 项错误；图中信息不能说明蛋白质在信息交流中的作用，选项 D 错误。答案B规律方法在解答图表信息类题目时，应根据图表中提供的信息确定答案，不能受思维定式影响，要学会进行有效地知识迁移。如本题中 D 项表述的内容是正确的，但不能从图中获取这个结论。细胞膜的功能例2水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度
7、的 PI 中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不会被染色，但将 PI 注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞死活的基本原理是()A死细胞与活细胞的核酸结构不同B死细胞与活细胞的核酸含量不同C活细胞能分解染色剂 PID活细胞的细胞膜能阻止 PI 的进入思路点拨解析活细胞的细胞膜可选择物质出入细胞，维持正常的生命活动。水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质，因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后，细胞膜及其他生物膜的选择透过性丧失，溶于水中的物质(如 PI)都可以通过，从而使细胞核着色。答案D研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细
8、胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了()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选C 1.探究细胞膜的成分。 2.验证细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 典例剖析为探究温度对植物细胞膜通透性的影响，某同学以红甜菜根(液泡中含有花青素)进行下列实验a将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出。b再分别放在清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液。c测量这些溶液的花青素吸光度，得结果如下图。请回答以下问题(1)上述实验操作步骤的叙述存在着一个明显的不足
9、，没有遵循实验设计的_原则。请你对上述实验中不准确的操作重新进行叙述_。(2)由图中的曲线可以得出的结论是_。(3)已知物质A能促进细胞膜上载体的活性。请你借助上述材料设计实验证明该观点是否正确。材料用具略。实验步骤取两组等量的相同大小的切片，进行编号，一组加入物质A处理一段时间，另一组_。将两组切片分别放在等量的清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液。_。结果与结论_，说明上述观点不正确；_，说明上述观点正确。解析(1)找出评价类实验中存在漏洞的方法分析修订实验方案时，首先应看有没有对照，对照设置是否合理，是否遵循实验设计的一般原则。从实验的过程看，实验的目的是探究温度对植物细胞膜通透性的影
10、响，自变量是温度，可设置具有一定梯度的系列温度进行相互对照。还应注意无关因素的影响，步骤a中使用的切片不同，也就是无关变量不同，会对实验结果造成影响，无关变量的设置，应遵循等量原则。(2)分析曲线含义的方法分析曲线时应该抓住曲线的起点、转折点等关键点的含义，并对曲线的走势作出合理的解释，结合相应的生理变化过程逐步分析，如从坐标图看，1050 时，溶液中的花青素吸光度低且相同。随温度的继续升高，花青素的吸光度突然增大，这种变化的原因是细胞膜的通透性增大，花青素从细胞中渗出。(3)根据实验目的找出单一变量的方法第二个实验的目的是测试A物质是否能促进细胞膜上载体的活性，特别是对细胞膜上花青素载体活性
11、的影响，此时物质A是实验中研究的对象，应该是实验中的单一变量，而温度为无关变量，应遵循等量原则，并且不能高于50 。答案(1)等量将等量的相同大小的切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出；再分别放在等量的清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液(2)受50 以上的温度处理后，细胞膜的通透性大大增加(3)实验步骤不做处理，作为对照测量两组溶液的花青素吸光度并进行比较结果与结论如果两组溶液的吸光度相同或相近如果实验组的吸光度大于对照组 归纳拓展验证性实验分析(一)验证性实验设计包含的内容(1)实验课题。(2)实验原理即完成该实验所应用到的理论依据。(3)实验目的该实验要解决什么问题，能提高或学到
12、哪些知识、能力等。(4)材料用具包括实验材料、仪器和试剂等。(5)实验的操作步骤设计过程中要有实验设计思想、器材、药品的作用及实验设计原则的体现。(6)观察和收集实验数据可以通过文字、图表、曲线、图像等形式对实验数据进行加工处理。(7)分析与结论对实验数据进行分析推断，进而得出相关结论。随堂基础巩固1下列有关细胞膜制备及观察的叙述，正确的是()A家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作实验材料，则应先用蛋白酶处理以去除细胞壁C制备细胞膜应先利用吸水涨破法，再利用离心法获取D可以直接用高倍镜进行观察解析选C2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
13、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解析选C3动物细胞和植物叶肉细胞的细胞膜功能差异较大，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水不同解析选C4红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中，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细胞壁在水温升高后受到破坏B水温升高，花青素的溶解度加大C水温升高使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能D水温升高使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜解析选C课时跟踪检测(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题
14、4分，共24分)1下图表示细胞膜中的各种成分及其含量，其中 对应的成分分别是()A磷脂、蛋白质、胆固醇B蛋白质、脂肪、纤维素C脂质、蛋白质、糖类D蛋白质、脂质、糖类解析选C细胞膜中脂质含量最多，其次是蛋白质，含量最少的是糖类。2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，错误的是()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，致病的病毒、细菌等都不能进入细胞解析选D细胞膜控制物质进出的功能表现在细胞需要的物质可以进入细胞，不需要的或对细胞有害的物质一般不能进入细胞，细胞内的核酸等重要成分不能流
15、失到细胞外。但细胞膜控制物质进出的功能具有相对性，有些致病的病毒、细菌等也可能进入细胞。3心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在()A磷脂的含量不同B蛋白质的含量及种类不同C糖类的含量及种类不同D脂质的含量及种类不同解析选B细胞具有多样性，不同细胞的结构不同，导致功能存在差异。细胞膜的不同主要体现在蛋白质的种类和含量的不同上。4下图为细胞间进行信息交流的一种方式，下列有关叙述错误的是()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解析选D该图表示细胞间进行信息交流的间接传递方式。图中甲表示发出信号的细
16、胞，乙表示靶细胞，b 表示细胞膜上的受体，其化学本质为糖蛋白。5植物细胞膜的化学成分是()A脂质和蛋白质B纤维素和果胶C脂质、蛋白质和糖类D纤维素、果胶和蛋白质解析选C纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，细胞膜中主要有蛋白质、脂质和少量糖类等成分。6在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞结合，当一个精子进入后，卵细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够()A保障细胞内部环境的相对稳定B控制物质进出细胞C使卵细胞摄入所需要的精子D进行细胞间的信息交流解析选D细胞膜具有多种重要功能，细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相
17、对稳定；能控制物质进出细胞；能够进行细胞间的信息交流。而解答本题的关键是针对题目所给的材料进行分析。精卵之间的相互识别与结合，靠的是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子，所以是一种信息交流过程。二、非选择题(共26分)7(12分)人类对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识，回答下列问题(1)研究人员选用500多种化学物质对细胞的透性进行上万次的研究。发现凡是溶于脂质的物质，也很容易穿过膜；反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。这表明细胞膜是由_构成的。(2)将人的红细胞置于蒸馏水中，红细胞发生的形态变化是_，这是_作用的结果。将加有红细胞的蒸馏水放置一段时间后，在该液体的
18、_(填“上”“中”或“下”)层能得到破碎的细胞膜。(3)研究人员发现蛋白酶能够使细胞膜被破坏，这表明_。(4)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54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层膜70300表中数据显示，细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是_；主要区别是_。解析(1)根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂质。(2)根据渗透作用原理可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破；细胞膜比重小，会存在于溶液的上层。(3)蛋白酶能使蛋白质分解，所以细胞膜中含
19、有蛋白质。(4)由题中表格可看出各种膜的主要组成成分相同，都有蛋白质和脂质；分别比较每种成分在不同膜中的含量，可得出细胞膜与细胞器膜组成的主要区别。答案(1)脂质(2)(吸水)膨胀，甚至破裂渗透上(3)细胞膜中含有蛋白质(4)主要由蛋白质和脂质组成细胞器膜中蛋白质含量较高，脂质含量较低(蛋白质和脂质的比例不同；或细胞膜含糖，而细胞器膜不含糖)8(14分)红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(即红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速率判断红细胞溶血速率，进而根据红细胞溶血速率来判断物质进入红细胞的速率。(1)实验目的设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速率。(2)
20、试剂用具稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol/L 的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔等。(3)实验步骤第一步取两支试管，分别标记为 A、B。第二步分别量取 _各 10 mL，注入 A、B 两支试管。第三步分别量取1 mL_，注入 A、B 两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透明到透明所需的时间。(4)结果结论如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短，说明_。如果_，说明甘油比葡萄糖进入细胞的速率快。如果_，说明_。(5)实验思考根据研究得知，0.3 mol/L的葡萄糖溶液和 0.3 mol/L的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，其吸水能力与红细胞相同，那为什么还会使红细胞发生溶血？_。解析由题干信息可知，实验的自变量是溶液种类(葡萄糖、甘油)，实验的因变量是红细胞悬液澄清的速率，澄清的速率越快，说明物质进入红细胞的速度越快。答案(3)0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液稀释的羊的红细胞悬液(4)葡萄糖比甘油进入细胞的速度快加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短两支试管内溶液透明所用的时间相同葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同(5)葡萄糖和甘油都是细胞需要的营养物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的内容物增多，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破
