细胞膜系统的边界学案张建尚 江苏省赣榆高级中学【情境导学】抬望眼让梦想腾飞！“国境线上铸军魂，冰天雪地写春秋”。图中的解放军战士跨马持枪，冒着严寒在国境线上巡逻，以防不法分子偷越国境，维护国家安全。国家与国家之间有边境线，人体与外界有皮肤，细胞作为最基本的生命系统，它与外界的边界是什么呢？这节课我们就一起来学习这个边界细胞膜。【课前预习】起步稳夯实基础促发展!1.在制备细胞膜时最好选用人和其他哺乳动物的 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，细胞由于大量吸水而 ，内容物流出，经 后便可得到较纯的细胞膜。答案一、1.红细胞细胞核细胞器蒸馏水破裂离心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 。2.脂质蛋白质糖类磷脂蛋白质3.细胞膜具有 、 和 的功能。3.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.植物细胞细胞壁的化学成分主要是 和 ，细胞壁对植物细胞有 和 作用。4.纤维素果胶支持保护【课堂探究】走得欢探索中收获，收获中提升！1.体验制备细胞膜的方法：（1）以下三种细胞中比较适合用来提取细胞膜的细胞是 ，理由是 。 A B C（2）对你选择的材料需要用 进行稀释。 A B C水分子 溶质分子水分子 溶质分子（3）将制成的临时装片在高倍镜下观察，待观察清晰时，用引流法使装片中的细胞浸在 中，并持续观察细胞的变化。可以看到部分细胞发生的变化是下图中的 。 （4）如果实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？ 。答案一、1.（1）B该细胞是人或哺乳动物成熟红细胞，没有细胞壁、细胞核和众多的细胞器（2）生理盐水（3）蒸馏水B2.材料分析： 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。 材料三：细胞膜在一定条件下能与斐林试剂发生反应，产生砖红色沉淀。材料一说明细胞膜中含有 。材料二说明细胞膜中含有 。材料三说明细胞膜中含有 。细胞膜中各种成分的含量是否相同？ 。不同细胞中的组成成分的含量是否相同？ 。2.脂质蛋白质糖类不同不同 二、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。二、1.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2.实验分析。将玉米籽粒从中部纵切成两半，每一半都含有一部分胚和胚乳。其中一半加热煮熟，另一半不进行加热处理，然后将它们放入红墨水中浸泡，10min后取出用自来水冲洗表面的浮色。结果是：加热煮熟的一半籽粒的胚是红色的，而没有加热处理的一半籽粒的胚是无色的。以上实验说明细胞膜具有 的功能，原因是 。2.控制物质进出细胞 红墨水是细胞不需要的物质，不能通过活细胞的细胞膜进入细胞，所以没有加热处理的一半籽粒的胚是无色的。加热煮熟的一半籽粒的胚已经死亡，而死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以红墨水能够进入死细胞内，使其被染色。3.以下是细胞间信息交流的三种形式。 甲 乙 丙内分泌细胞A B E C D （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B细胞。（2） C的化学本质是 ，它可以接受另一细胞发出的 。（3） E是 ，能使细胞相互连接，也具有信息交流的作用。（4）精子和卵细胞之间的识别和结合相当于甲、乙、丙中的 图。3.（1）激素血液循环靶细胞受体（2）糖蛋白（蛋白质）信息（3）胞间连丝4）乙三、细胞壁的化学成分和作用1.植物细胞放在清水中为何不会胀破？ 。棉、麻的主要成分是什么？ 。2.细胞壁增加了细胞的机械强度，并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压，从而使细胞具有一定的形状，这说明细胞壁具有 和 作用。三、1.植物细胞具有细胞壁纤维素和果胶2.保护支持【难点突破】点得准破解心中之惑！细胞膜的制备（1）生物材料的选取：不用植物细胞的原因：植物细胞具有细胞壁，无法用简单的方法将其破裂；植物细胞具有细胞核以及其他膜结构的细胞器，不能得到单纯的细胞膜。不用鸡的成熟红细胞的原因：鸡属于鸟类，成熟红细胞中具有细胞核以及其他膜结构的细胞器，不能得到单纯的细胞膜。选用哺乳动物成熟红细胞的原因：由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核以及其他膜结构的细胞器，所以，可以避免其他膜的干扰。（2）获取细胞膜：将哺乳动物成熟红细胞放在蒸馏水中，由于细胞过度吸水而胀破，细胞内的物质就会流出来，从而获得细胞膜。（3）提纯细胞膜：如果要获得较为纯净的细胞膜，可以将吸水胀破的细胞匀浆置于离心管内离心，去除上清液后再加入生理盐水离心，如此反复多次以后可以将细胞膜与其他物质分离开来，得到较为纯净的细胞膜。【课堂巩固】跑得快活学活用，学以致用！1.将下列细胞或细胞器置于蒸馏水中，不会破裂的是()A.红细胞B.叶绿体 C.线粒体 D.洋葱表皮细胞1. D【解析】由于植物细胞最外层是细胞壁，对细胞有支持和保护作用，因此将植物细胞置于蒸馏水中，细胞不会破裂，红细胞和细胞器由于没有其他结构的束缚，在清水因吸水而胀破。2.下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是()A.功能在生命起源过程中具有关键作用B.功能表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用图中表示D.相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流2.B【解析】即系统的边界，在生命起源过程中具有重要作用，将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始细胞，并成为相对独立的系统，A项正确；功能表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但有些有害物质也能进出细胞，说明控制物质进出细胞是相对的，B项错误；激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测，C项正确；相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流，D项正确。3.“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3.C【解析】根据题意分析可知：钾通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质，能控制神经和肌肉细胞上钾离子的进出，所以这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。4.作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。下图的模型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.进行细胞间信息交流 D.促进物质的运输4.C【解析】内分泌细胞分泌的激素是信息分子，激素作用于靶细胞膜上的受体，因此，内分泌细胞与靶细胞通过激素传递信息。5.如图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答：(1)图A表示细胞分泌的化学物质，随 到达全身各处，与靶细胞表面的 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，图中表示 ，请举例： 。(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，这种交流大多与 有关。5.(1)血液受体 (2)细胞膜接触与膜结合的信号分子精子和卵细胞之间的识别和结合(3)通道胞间连丝 (4)信息细胞膜的结构和功能