2022年高中生物 課時8 細胞膜-系統(tǒng)的邊界導學案 新人教版必修1(I)

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1、2022年高中生物 課時8 細胞膜-系統(tǒng)的邊界導學案 新人教版必修1(I) 【學習目標】 1．體驗制備細胞膜的方法。 2．簡述細胞膜的成分和功能。 3．認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這一生命系統(tǒng)的重要意義。 【自主梳理】 1．制備細胞膜時的材料選取 (1)選擇動物細胞的原因：________________________。 (2)選擇哺乳動物成熟的紅細胞的原因： ___________________________________。 2．制備細胞膜的方法： (1)實驗流程：選材→________→觀察→________→觀察。 (2)結(jié)果：近水的部分紅細胞的變化為

2、凹陷消失，____________，很快____________，內(nèi)容物流出，獲得____________。 3．細胞膜的成分： 4．細胞膜的成分與功能的關(guān)系：功能越復雜的細胞膜，____________的種類和數(shù)量越多。 5．細胞膜的功能： 1.將細胞與外界環(huán)境分隔開：細胞膜使細胞成為____________的系統(tǒng)，保障了____________的相對穩(wěn)定。 2.控制物質(zhì)進出細胞 (1)細胞需要的____________可以從外界進入細胞；細胞不需要，或者對細胞____________的物質(zhì)不容易進入細胞。 (2)細胞內(nèi)合成的____________等物質(zhì)及細胞產(chǎn)生的___

3、_________要排到細胞外；但是細胞內(nèi)的____________等重要成分卻不會流失到細胞外。 (3)細胞膜的控制作用是__________，如有些病毒、病菌也能侵入細胞，使生物體患病。 3.進行細胞間的信息交流 (1)通過__________的運輸作用來完成的間接信息交流，如內(nèi)分細胞__________ _________ 靶細胞受體__________，即激素__________。 (2)相鄰兩個細胞的__________直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，如____________________之間的識別和結(jié)合。 (3)相鄰兩個細胞之間形成__________，如高

4、等植物細胞之間通過__________相互連接，進行細胞間的信息交流。 6．植物細胞的細胞壁： 【預習小測】 1．判斷正誤：變形蟲和草履蟲的細胞膜的主要組成成分不同。 2．判斷正誤：細胞膜的特定功能主要由膜蛋白決定。 3．判斷正誤：相鄰細胞間的信息交流全靠細胞間的直接接觸。 4．判斷正誤：細胞壁在細胞最外層，為細胞這一最基本生命系統(tǒng)的邊界。 5．判斷正誤：構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇。 知識拓展 · 探究案 【探究一制備細胞膜的方法】 1．制備細胞膜的方法：判斷下列細胞是否適合作為提取細胞膜的實驗材料。 (1)菠菜細胞 ①判斷：_________(填"適

5、合"或"不適合")。 ②理由：____________________________________。 (2)雞的紅細胞 ①判斷：_______(填"適合"或"不適合")。 ②理由：__________________________________________________________。 (3)人或其他哺乳動物成熟的紅細胞 ①判斷：_________(填"適合"或"不適合")。 ②理由：____________________________________。 2．制備細胞膜的方法：實驗中選取了豬(或牛、羊、人)新鮮的紅細胞稀釋液(血液加適量的生理鹽水)作為實驗材

6、料。請討論下列問題。 (1)為什么選取的紅細胞稀釋液必須是新鮮的？ (2)為什么要用生理鹽水稀釋？稀釋的目的是什么？ 3．制備細胞膜的方法：滴蒸餾水時，如何操作才能保證紅細胞完全浸潤在水中？ 【典例精析】 某同學欲獲得純凈的細胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)和功能。請你幫助該同學設計一個簡易的實驗。 (1)選取人體的__________作為獲取細胞膜純凈物的來源。 A.成熟的紅細胞??? B.神經(jīng)細胞 C.白細胞??? D.口腔上皮細胞 (2)將選取的上述材料放入__________中，由于__________作用，一段時間后細胞將破裂。 (3)再用__________法獲得純凈的細胞膜

7、，上清液中含量最多的有機物是_________________________________________，這種物質(zhì)的特性是________________________________________，因而使紅細胞具有______的功能。 (4)將膜成分分離提純后，用__________試劑可以鑒定蛋白質(zhì)，具體現(xiàn)象是____________________。 【變式訓練】 科學家在制備較純凈的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其原因是 A.植物細胞細胞液中的有機酸會溶解膜結(jié)構(gòu) B.光學顯微鏡下觀察植物細胞，看不到細胞膜 C.植物細胞有細胞壁，提取細胞膜的過程比較繁瑣；植物細胞內(nèi)

8、會有其他膜結(jié)構(gòu)干擾 D.植物材料不易獲得 【探究二細胞膜的成分】 細胞膜的成分：大鼠肝細胞膜與人紅細胞膜相比，功能復雜得多，通過有關(guān)方法，測得這兩種細胞膜的化學成分，如下表。(表中數(shù)據(jù)均為質(zhì)量分數(shù)/%) 物質(zhì)種類 膜的類 蛋白質(zhì) 脂質(zhì)(主要是磷脂) 糖類 大鼠肝細胞膜 59 35 2.9 人紅細胞膜 49 43 8 (1)由上表可知構(gòu)成細胞膜的主要成分是什么？ (2)大鼠肝細胞膜比人紅細胞膜功能復雜主要與哪種物質(zhì)有關(guān)？由此可得出什么結(jié)論？ 【典例精析】 為獲得較純凈的細胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)與功能，請完成下列實驗分析并回答相關(guān)問題。 (1)最好選取人體哪種

9、細胞做實驗 A.成熟紅細胞? B.神經(jīng)細胞 C.白細胞 ??????D.口腔上皮細胞 (2)選擇該材料的原因是________________________。 (3)將選取的材料放入________________中，一段時間后細胞將漲破。 (4)經(jīng)過(3)的實驗步驟后，可用下列哪些方法進一步獲得較純凈的細胞膜 A.靜置?? B.加熱 C.離心?? D.過濾 (5)通過有關(guān)方法，測得多種細胞膜的化學成分，制作圖形如下： 據(jù)圖分析各種生物的細胞膜的化學組成： ①共同點:________________________________； ②主要區(qū)別:__________

10、______________________。 ③各種生物的細胞膜化學成分不同說明什么問題？ 【變式訓練】 下列關(guān)于細胞膜的敘述，不正確的是 A.細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成 B.不同功能的細胞，其細胞上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同 C.組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富 D.癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有關(guān) 【探究三細胞膜的功能】 5．根據(jù)下圖總結(jié)細胞膜控制物質(zhì)進出具有什么特性。 6．根據(jù)下圖總結(jié)細胞間的信息交流。 (1)圖中細胞間分別通過哪種方式進行信息交流？ (2)圖B中細胞間的信息交流與細胞膜上的哪種物質(zhì)有關(guān)？ 【典例精析】 下列關(guān)于細胞膜的功能

11、的敘述，錯誤的是 A.多細胞生物細胞間的信息交流大多與細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān) B.多細胞生物的生存依賴于細胞間的物質(zhì)、能量交換和信息交流 C.細胞膜控制物質(zhì)進出細胞的作用是相對的 D.細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開，形成絕對獨立的系統(tǒng)，保證細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定 【變式訓練】 下列與圖相關(guān)的敘述不正確的是 A.圖中甲反映了細胞膜具有細胞間信息交流的功能 B.圖中乙細胞表示靶細胞 C.圖中a表示信號分子(如激素) D.圖中b表示細胞膜上的受體，是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu) 【隨堂自測】 1．科學家在制備較純凈的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其原因有 ①植物細胞細胞液中的有

12、機酸會溶解膜結(jié)構(gòu)? ??②光學顯微鏡下觀察植物細胞，看不到細胞膜??? ③植物細胞的細胞膜較薄 ???④植物細胞有細胞壁，提取細胞膜的過程比較繁瑣 ???⑤植物細胞內(nèi)會有其他膜結(jié)構(gòu)的干擾 A.①④ B.②③ C.④⑤ D.②⑤ 2．細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能。下列有關(guān)這一功能的理解，不正確的是 A.細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以進入細胞 B.細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)一般不能進入細胞 C.細胞中的重要成分如核酸等不會流失到細胞外 D.由于細胞膜的存在，致病的病毒、病菌等都不能侵入細胞 3．下列有關(guān)細胞膜的敘述，不正確的是 A.細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成 B.不同功能的

13、細胞，其細胞膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同 C.組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富 D.癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有關(guān) 4．如圖表示細胞膜的組成成分及其含量，其中①②③ 對應的成分分別是 A.①磷脂，②蛋白質(zhì)，③膽固醇 B.①蛋白質(zhì)，②脂肪，③纖維素 C.①脂質(zhì)，②蛋白質(zhì)，③糖類 D.①蛋白質(zhì)，②脂質(zhì)，③糖類 5．科學家將哺乳動物(或人)成熟的紅細胞進行特殊處理后，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將流出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結(jié)構(gòu)就是較純凈的細胞膜，在生物學上稱其為"血影"。據(jù)此回答下列問題。 (1)題中對紅細胞所作的特殊處理是__________________

14、__________。如果需要對血液進行稀釋，那么應作的特殊處理是_____________________，目的是為了_____________。 (2)"血影"的化學組成中對行使細胞膜功能有重要作用的是_________，該物質(zhì)是由________經(jīng)過_________而形成的。 (3)"血影"中的脂質(zhì)主要是_________，其組成元素是_________。 (4)使用_________處理會使細胞失去識別能力。 A.核酸酶 ???B.蘇丹III C.糖水解酶 ??D.雙縮脲試劑 【探究歸納】 1．教材提煉： 2．細胞膜的組成成分：如圖所示。 3．細胞膜的功能

15、 1.將細胞與外界環(huán)境分隔開——"細胞的界膜" (1) 對細胞的作用：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 (2) 進化上的意義：對于原始生命，膜的出現(xiàn)起到至關(guān)重要的作用，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。 2.控制物質(zhì)進出細胞：下圖中①③的進行和④物質(zhì)不能流失到細胞外說明了細胞膜控制作用的選擇性；圖中②的進行說明了細胞膜控制作用的相對性。 3.進行細胞間的信息交流 (1)通過血液的運輸作用來完成的間接交流內(nèi)分泌細胞→激素→血液→靶細胞受體→靶細胞 (2)相鄰細胞間直接接觸，通過與細胞膜結(jié)合的信號分子影響其他細胞，如精子

16、和卵細胞之間的識別和結(jié)合。 (3)相鄰細胞間形成通道使細胞相互溝通，通過攜帶信息的物質(zhì)來交流信息，如高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，進行細胞間的信息交流，如圖所示。 必修1課時8 細胞膜——系統(tǒng)的邊界 詳細答案 課前預習 · 預習案 【自主梳理】 1．(1)動物細胞沒有細胞壁 (2)哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器 2．(1)制片? 滴蒸餾水 (2)細胞體積增大? 細胞破裂? 細胞膜 3．脂質(zhì)? 磷脂? 蛋白質(zhì) 4．蛋白質(zhì) 5．1.相對獨立? 細胞內(nèi)部環(huán)境 2. (1)營養(yǎng)物質(zhì)? 有害?? (2)抗體、激

17、素? 廢物? 核酸??? (3)相對的 3. (1)血液? 激素? 血液? 靶細胞? 靶細胞?? (2)細胞膜? 精子和卵細胞?? (3)通道? 胞間連絲 6．纖維素? 果膠? 支持、保護 【預習小測】 1．×? 提示：變形蟲和草履蟲的細胞膜的主要組成成分都是磷脂和蛋白質(zhì)。 2．√? 提示：細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定細胞膜的功能。 3．×? 提示：相鄰細胞間的信息交流可以通過直接接觸或形成通道來進行。 4．×? 提示：細胞膜為細胞這一最基本生命系統(tǒng)的邊界。 5．×? 提示：構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂。 知識拓展 · 探究案 【探究一制備細胞膜的方法】 1．(1)①不適

18、合? ②植物細胞有細胞壁，細胞不易吸水漲破；而且要徹底地去除細胞壁比較麻煩；另外，植物細胞內(nèi)有細胞核和眾多的具膜細胞器 (2)①不適合? ②雞的紅細胞雖然沒有細胞壁，但細胞內(nèi)有細胞核和眾多的具膜細胞器，因此不易得到純凈的細胞膜 (3)①適合? ②人或其他哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞壁，也沒有細胞核和眾多的細胞器，因此能夠得到比較純凈的細胞膜 2．(1)提示：新鮮的紅細胞細胞膜有活性，細胞易吸水漲破。 (2)提示：生理鹽水能夠維持紅細胞的正常形態(tài)。稀釋的目的是使細胞分散開，不易凝集成塊。 3．提示：在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水，同時在另一側(cè)用吸水紙小心吸引，注意要小心吸引，以免將細胞吸走

19、。 【典例精析】 (1)A?? (2)清水 滲透 (3)離心血紅蛋白(或蛋白質(zhì))在氧氣濃度髙的地方容易和氧結(jié)合，在氧氣濃度低的地方容易和氧分離運輸氧氣 (4)雙縮脲 溶液變紫 【解析】要獲得純凈的細胞膜，從細胞的取材來說，最好選取不具有細胞核和多種細胞器的哺乳動物成熟的紅細胞。成熟紅細胞離心后，沉淀物中含細胞膜， 而上清液則血紅蛋白的溶液。對細胞膜化學成分的鑒定，可采用雙縮脲試劑鑒定，出現(xiàn)紫色現(xiàn)象，則說明蛋白質(zhì)的存在。 【備注】無 【變式訓練】 C 【解析】選擇制備較純凈細胞膜的材料應具備的特點是：①為動物細胞，無細胞壁等結(jié)構(gòu)干擾；②無核膜和各種細胞器膜，應選擇哺乳動物成熟的

20、紅細胞。而植物細胞有細胞壁影響細胞膜的提取，且細胞內(nèi)含有其他膜結(jié)構(gòu)，因此不能選擇植物細胞。 【備注】無 【探究二細胞膜的成分】 (1)提示：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)(磷脂)。 (2)提示：蛋白質(zhì)。功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的含量越高。 【典例精析】 (1)A (2)成熟紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器 (3)蒸餾水 (4)C、D (5)①都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類，且蛋白質(zhì)、脂質(zhì)含量較高.糖類含量較低 ②不同生物膜蛋白質(zhì)的含量不同 ③功能越復雜的細胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多 【解析】(1)、(2)哺乳動物成熟紅細胞內(nèi)無細胞核和眾多細胞器， 故利于提取較純凈的細胞膜。 (3)動物

21、細胞在蒸熘水中會吸水漲破，其內(nèi)容物流出，即可得到細胞膜。 (4)由于內(nèi)容物與細胞膜密度不同，可通過離心、過濾獲得較純凈的細胞膜。 (5)從柱形圖可看出，各種細胞膜中都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類，但是這三種成分的含量比例卻不同，這與細胞膜的功能有關(guān)。 【備注】判斷細胞是否具有活性的方法 (1)判斷依據(jù):只有活細胞的細胞膜才具有選擇透過性。 【變式訓練】 B 【解析】研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成;在組成細胞的脂質(zhì)中，磷脂最豐富；蛋白質(zhì)在細胞行使功能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與細胞膜成分的改變有關(guān)。 【備注】無 【探

22、究三細胞膜的功能】 5．提示：營養(yǎng)物質(zhì)能進入細胞，有害物質(zhì)不能進入細胞，細胞產(chǎn)生的廢物要排出細胞，體現(xiàn)了細胞膜控制物質(zhì)進出具有選擇性。病毒、病菌能進入細胞，說明細胞膜控制物質(zhì)進出具有相對性。 6．(1)提示：A通過血液的運輸作用來完成間接的信息交流； B相鄰細胞間直接接觸，完成信息交流；C相鄰細胞間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。 (2)提示：糖蛋白，細胞膜上的糖蛋白具有識別作用。 【典例精析】 D 【解析】細胞膜的出現(xiàn)細胞內(nèi)的生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開各生物大分子集中到一個相對穩(wěn)定的細胞內(nèi)部環(huán)境中進行物質(zhì)和能量的代謝，有利于細胞的生長發(fā)育。 【備注】探究歸納：

23、 【變式訓練】 D 【解析】細胞間的信息傳遞形式有三種類型，一是通過化學物質(zhì)，二是通過細胞膜直接接觸，三是通過胞間連絲。所以細胞間的信息交流不一定需要細胞膜上的受體，故D項錯誤。 【備注】無 【隨堂自測】 1．C 【解析】由于植物細胞存在細胞壁，提取細胞膜時，首先要去除細胞壁，操作比較繁瑣，同時植物細胞內(nèi)還會存在液泡膜等膜結(jié)構(gòu)的干擾，故一般不選用植物細胞來制備細胞膜。 【備注】無 2．D 【解析】細胞膜控制物質(zhì)進出是相對的而不是絕對的，有些病毒、病菌等也可以侵入細胞使生物體患病。 【備注】無 3．B 【解析】研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成；蛋白質(zhì)在細胞膜行使功

24、能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜， 其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富；細胞癌變時，細胞膜的成分發(fā)生改變，有的產(chǎn)生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質(zhì)，癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與細胞膜成分的改變有關(guān)。 【備注】無 4．C 【解析】細胞膜主要由脂質(zhì)(約占50%)和蛋白質(zhì)(約占40%)組成，糖類較少，占2%?10%。 【備注】無 5．(1)將紅細胞放入蒸餾水中 ???用質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液稀釋? 維持細胞的正常形態(tài) (2)蛋白質(zhì)?? ??氨基酸 ????脫水縮合 (3)磷脂? ??C、H、O、N、P (4)C 【解析】(1)題中對紅細胞所作的特殊處理為將紅細胞放入蒸餾水中讓其吸水漲破；如果要稀釋血液應該采用質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液，以維持細胞的正常形態(tài)。 (2)紅細胞吸水漲破后得到的細胞膜即為"血影"，所以"血影"的化學組成是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類，其中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量與細胞膜的功能的復雜程度有關(guān)，細胞膜的功能越復雜，其上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；蛋白質(zhì)是由氨基酸經(jīng)過脫水縮合而形成的。 (3)"血影"中的脂質(zhì)主要是磷脂，磷脂的化學組成元素是C、H、O、N、P。 (4)細胞具有識別能力的物質(zhì)基礎(chǔ)是細胞膜表面的糖蛋白，是由糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的，所以如果使用糖水解酶水解糖蛋白，會使細胞失去識別的功能。 【備注】無