第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜系统的边界【思考】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。此实验说明了什么？1.细胞膜的成分和功能。（难点）2.体验制备细胞膜的方法。3.简述细胞膜的组成成分。（重点） 请从下面细胞中选出适合作为研究细胞膜材料的细胞 ，并说明理由。一、细胞膜的成分提示：因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜；无细胞壁，细胞容易吸水涨破。【思考】为什么要用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究膜的组成?等渗状态等渗状态正常形态的红细胞吸水后涨破的红细胞1.选材：猪（哺乳动物）新鲜的红细胞稀释液（加适量生理盐水）。2.制作装片：3.观察：低倍镜到高倍镜滴蒸馏水引流观察4.结果：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜。实验方法步骤【思考】为什么用生理盐水稀释红细胞？提示：使红细胞维持原有的形态，防止凝结成块。【思考】如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？提示：细胞破裂后细胞内容物流出，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。【警示】1.所取实验材料是哺乳动物的成熟红细胞，而不能是鸡血细胞，因为鸡血细胞含有细胞核和多种细胞器。2.若在试管中制备细胞膜，还必须经过离心滤去上清液，才能得到较纯净的细胞膜。离心原理是细胞膜碎片与细胞内其他物质相比，密度较大，离心后会沉到试管底部。磷 脂 最 丰 富在细胞膜 行使功能 时起重要 作用细胞膜的成分功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞膜的结构模型【例1】组成细胞膜的主要成分是( )A磷脂、蛋白质、糖类 B糖脂、糖蛋白C脂质、蛋白质、无机盐 D磷脂、蛋白质、核酸A【解题关键】解答本题的关键是从“成分”入手，通过分析找到选项。【解析】在组成细胞膜的各成分中，脂质约占50%，其中最丰富的是磷脂，蛋白质约占40%，糖类约占2%10%。二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开原始海洋景观图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了一个稳定的内部环境。不需要或 对细胞有 害的物质需要的物质废物释放到细胞 外发挥作用 的物质演示2.控制物质进出细胞【警示】细胞膜的控制作用是相对的3.进行细胞间的信息交流演示靶细胞发出信号的细胞与膜结合的信号分子膜上接受信号 分子的受体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。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合 。3.进行细胞间的信息交流演示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3.进行细胞间的信息交流【例2】细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面( )细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 细胞产生的代谢产物也要排出细胞 细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞 环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A B C DA【解题关键】解答本题的关键是从“控制”入手，通过对比分析找到选项。【解析】细胞膜对物质进出细胞的控制作用是相对的，环境中一些有害物质也能进入细胞，如某些病菌和病毒侵入机体细胞，使生物体患病。三、细胞壁主要成分：纤维素和果胶主要功能：支持和保护【思考】细胞最外层的结构一定是细胞膜吗？思考：细菌细胞壁的成分也是纤维素和果胶吗?不是, 成分为肽聚糖【例3】在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列能行之有效的除去细胞壁的是（ ）A.蛋白酶 B.盐酸 C.纤维素酶 D.淀粉酶【解题关键】除去细胞壁首先从细胞壁的成分出发，结合选项选择最佳的去除方法。【解析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶可分解纤维素，除去细胞壁，而不伤害其他结构。C细 胞 膜制 备成 分原 理步 骤蛋 白 质脂 质糖 类功 能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1.在制备细胞膜的实验中，把红细胞放入蒸馏水中的目的是（ ）A.溶解细胞膜 B.清洗细胞C.使红细胞吸水涨破 D.溶解细胞质C2.在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现了细胞膜能够( )A.保障细胞内部环境的相对稳定B.控制物质进出细胞C.促进卵细胞摄入所需要的精子D.进行细胞间的信息交流D3科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作材料来研究细胞膜的组成，主要原因是（ ）A.哺乳动物红细胞容易得到B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到B4根据下图图回答下列问题问题(1)图图中反映的是细细胞膜的_的功能。(2)图图中甲表示的是_的细细胞，乙表示的是_细细胞。(3)图图中1表示_，2表示_细细胞膜上的_，其化学实质实质 是_。(4)一般认为细认为细 胞识别识别 的分子基础础是受体。受体主要指细细胞膜中的_，它对细对细 胞外信号分子的结结合有特异性。【解析】细胞间信息交流的方式有三种，其中题图表示的是细胞间的直接接触，信号分子与靶细胞膜上的受体识别和结合，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，靶细胞上的受体一般是蛋白质分子。答案：(1)信息交流 (2)发出信号 靶(3)与膜结合的信号分子 靶 受体 蛋白质(通常为糖蛋白或脂蛋白) (4)蛋白质地球上一切美丽的东西都来源于太阳，而一切美好的东西都来源于人。普朗克