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第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界 (导学案)
【学习目标】
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,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。
【重点和难点】
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。
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。
【学法提示】
1.在“体验制备细胞膜的方法”实验中,练习制备细胞膜的技能和方法,提 高动手操作和使用显微镜的技能,理解材料选择的原因和作用。
2.任何系统都要与系统外进行物质交换,用类比的方法理解细胞——最小的生命系统同样如此。而细胞实现这些功能与细胞膜密切相关,据此辅助理解细胞膜的功能和细胞膜对于生命系统的重要意义。
3.联系“蛋白质是生命活动的主要承担者”、“磷脂是构成细胞膜等膜结构的主要成分”等知识,认识细胞膜的结构和功能与这些成分紧密相关。
【自主学习】
1. 细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是 。
2.细胞膜主要由 和 组成,此外还有少量的 。细胞膜中,含量最丰富的脂质是 ,与细胞膜功能的复杂程度有关的物质是 。
3.膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与
分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞 的相对稳定。
4.细胞膜能控制 进出细胞,进行细胞间的 交流,细胞间信息交流的方式多种多样,细胞分泌的 (如激素)随血液到达全身各处,与 的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给 。
5.植物细胞在细胞膜的外面还有层 ,其化学物质主要是
和 ,对植物细胞有 和 作用。
6.在制备细胞膜时,最好选用人或其他哺乳动物的 作为实验材料,因为这种细胞中没有 和众多的 。实验时将该细胞放入 中,细胞因大量吸水而 ,内容物流出,经 后便可得到较纯净的细胞膜。
【课堂探究】
一、体验制备细胞膜的方法
1、下图所示的细胞中哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢?请尝试说出原因?鸡的红细胞可以吗?
2、如何利用哺乳动物成熟的红细胞获取细胞膜呢?用镊子撕取行吗?用针刺破行吗?应当用什么方法来获取细胞膜?根据图中红细胞的形态差异,你能描述一下本实验的实验原理吗?
3、其实刚才的实验中,我们只是观察到细胞膜的存在和破裂。如果把这个实验在试管中进行,细胞破裂后,你能够想办法获得较纯的细胞膜吗?你能体会到这个实验的关键步骤是什么吗?
听课笔记:
二、细胞膜的成分
材料一:科学家在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜能够被能够溶解脂类物质的溶剂溶解。
材料二:人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜,会使细胞膜分解。
请分析以上资料,思考细胞膜在组成上有何特点?根据前面所学知识,回
想一下,在组成细胞膜的脂质中哪种脂质最丰富,含量最多?你能设计实验
证明细胞膜中含有蛋白质吗?除了脂质和蛋白质外,细胞膜还含有哪些成
呢?请同学们阅读教材第41页。
听课笔记:
三、细胞膜的功能
1.以下是一首赞美细胞膜的诗:
是谁,隔开了原始海洋的动荡?是谁,奏鸣了生命的交响?是谁,为我日夜守边防?是谁,为我传信报安康?啊,伟大的细胞膜呀!没有你,我会是何等模样。从该诗中可以看出,细胞膜具有 功能。
2.下图显示细胞膜具有什么功能?请尝试用生活中的实例类比说明。
有人把细胞膜上述功能比喻成窗纱,窗纱能将小虫挡在外面,而能让空气进来,你认为这种比喻有什么合理之处,有没有不妥当的地方?
听课笔记:
【知识体系】
【课堂巩固】
一、选择题
1.细胞膜的主要组成元素是 ( )
A.C、H、O、N B.C、H、O C.C、H、O、N、P D.C、H、O、P、S
2.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.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,可以和黑色素细胞膜的受体结合,使内皮素失去作用,这为美容研究 机构带来了福音。分析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.细胞膜具有信息交流的功能
C.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞
D.细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质
4.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于鉴别细胞的死活。细胞浸泡于一定浓度的PI中,仅有死细胞的核会被染色,活细胞则不着色,但将PI注射到细胞中,则细胞核会着色。利用PI鉴别死活的基本原理是
A.死细胞与活细胞的细胞膜结构不同 B.活细胞能分解染色剂PI ( )
C.死细胞与活细胞的细胞膜成分含量不同
D.活细胞细胞膜能阻止PI的进入
5.为获得纯净的细胞膜用于研究其结构与功能。请完成下列实验设计并分析有关问题。
(1)应选取人体下列哪种细胞做实验 ( )
A.成熟红细胞 B.神经细胞 C.白细胞 D.口腔上皮细胞
(2)选用该材料的理由是 。
(3)将选取的上述材料放入 中,一段时间后细胞将破裂。
(4)经过(3)的实验步骤后,可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜 ( )
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
O
菠菜叶绿体片层膜
70
30
O
①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: .
②化学物质组成的主要区别有: 。
6.下图是细胞间的3种信息交流方式,请据图回答:
(1)A是 ,需要通过 的运输到达[B] ,与其细胞膜表面的[C] 结合,从而将信息传递给细胞B。
(2)C的化学本质是 ,它可以接受另一细胞发出的 。
(3)图丙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E表示 。
(4)精子和卵细胞之间的识别和结合相当于甲、乙、丙中的 图。
(5)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,这种交流大多与 有关。
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