第一节 细胞膜——系统的边界

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜──系统的边界一、教学目标1.知识目标：1）.简述细胞膜的成分和功能。

2）.体验科学家研究细胞膜的历程，养成科学的思维方法。

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。

2.能力目标：1）以细胞膜分子结构的探究历程为主线，学生动脑分析实验现象得出实验结论并构建模型，培养学生分析解决问题的能力以及动手能力。

2）培养学生的动手实践能力与合作交流能力3.情感目标：1）.通过细胞膜结构的发现史，使学生感受科学技术发展的日新月异，激发探求生命科学奥秘的兴趣。

2）培养学生勇于实践的科学精神和实事求是的科学态度。

二．学习建议在学习制备细胞膜的方法的实验基础上，了解细胞膜的成分和功能以及细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

在学习时应将细胞的物质组成与细胞的结构及功能有机地联系起来，对细胞形成系统的认识。

从细胞膜的组成物质入手理解细胞膜的结构特点，在细胞膜的结构基础上，理解细胞膜的主要功能，并进一步认识从细胞膜的角度所体现的结构与功能相适应的规律。

※背景资料：探究资料1：①1859年，欧文顿（E.Oerton）选用500多种植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。

发现凡是易溶于脂类的物质，容易穿过膜，反之，不容易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。

②1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂类中的溶解度有关。

（提示学生：化学课上学习的相似相溶原理）■⑴依据科学家经过大量的艰辛实验所观察到的实验现象，你能得出什么结论？⑵那么联想前面所学知识，回想组成细胞膜的脂质中哪种脂质含量最多？探究资料2：科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。

■⑶你从以上实验中能得出什么结论？探究资料3：20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。

化学分析表明，膜的主要成分是磷脂和蛋白质。

第三章细胞的基本结构第一节细胞膜------系统的边界一、细胞膜的功能1.( √ )生物膜上的蛋白质有的能运输物质，有的能起催化作用，有的能与激素结合，有的能与神经递质结合。

2.( × )生物膜的结构特点是具有一定的选择透过性，功能特性是具有流动性3.( √ )细胞膜能控制物质进出细胞，但其控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也可能进入细胞。

4.( √ )功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

5.( √ )细胞膜的功能之一是作为系统的边界，维持细胞内部环境的稳定。

二、对生物膜结构的探索历程1.( √ )如果用单层磷脂分子构成的脂质体来包裹某种药物，则该药物应该属于脂溶性的。

如果用双层的脂质体包裹药物，则该药物应该属于水溶性。

2.( √ )白细胞可以吞噬整个病菌，变形虫可以变形都说明细胞膜具有一定的流动性。

3.( √ )用不同颜色的荧光染料标记人、鼠细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，结果不同荧光均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性。

4.( × )吞噬细胞吞噬病原体，主要体现细胞膜的选择透过性。

5.( × )具有一定的流动性是细胞膜的功能特性，这一特性与细胞间的融合、细胞的变形运动以及胞吞胞吐等生理活动密切相关。

6.( √ )生物膜上的载体都是蛋白质，且蛋白质的活性与空间结构也有关系。

7.( × )构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。

三、流动镶嵌模型的基本内容1.( √ )细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用。

2.( × )载体蛋白是镶在细胞膜外表面的蛋白质。

3.( × )细胞骨架主要是由磷脂分子构成的。

4.( √ )糖蛋白只存在细胞膜的外表面，其它生物膜结构几乎没有糖蛋白。

5.( × )组成膜的磷脂都是可以运动的，但大多数蛋白质分子是不能运动的。

6.( √ )提出流动镶嵌模型的科学家是桑格和尼克森。

7.( √ )细胞膜的结构特点是具有流动性。

第三章第一节细胞膜——系统的边界【知识链接】1、最基本的生命系统是，它一般有、、三部分构成。

2、脂质通常有、和三类，其中是构成细胞膜及膜的重要组成成分。

第一课时【基础知识导学】一、细胞膜的成分:(一) 实验: 体验制备细胞膜的方法.[来源:]1、原理:细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细胞放在清水里,细胞由于吸水而__ __,除去细胞内其他物质,就可以得到细胞膜.2、材料选择:选_______________________,来制备细胞膜.思考:(1) 能否选植物细胞? 为什么?(2) 为什么选哺乳动物成熟的红细胞?3、方法步骤:制备装片：用滴管吸取少量，滴一滴在载玻片上,盖上盖玻片。

观察：用显微镜观察红细胞状态。

(由到___ _ ______)滴清水：在盖玻片的一侧滴蒸馏水,在另一侧用_____________，这种方法叫___________注意:吸蒸馏水时应小心操作，不要把________吸跑.观察：持续观察细胞的变化.结果：近水部分的红细胞发生变化.思考：1、滴清水时应在哪里操作?2、观察到的红细胞有何变化?3、还需用什么方法获得较纯净的细胞膜?(二) 细胞膜的成分:1、细胞膜主要由_________和_________组成。

此外，还有少量糖类。

其中,脂质约占细胞膜总量的_________，蛋白质约占________，糖类占_______。

特别提醒:(1) 在组成细胞膜的脂质中，_________最丰富(占总脂量的55%—75%)。

(2) ______在细胞膜行使功能是起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜,蛋白质的_____和越______。

思考:1、在组成细胞膜的脂质中,除了磷脂,还有什么脂质?2、构成细胞膜的化学元素有哪些?特别提醒：（1）_____ ___(也叫_ __ __)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切的关系。

（2）正常细胞癌变后，细胞膜上产生___ ______和___ _____等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。

细胞生物学—系统的系统课题：高中生物必修——（人教版）分子与细胞第三章第一节细胞膜——系统的边界教学目标知识目标：1.简述细胞膜的成分与功能能力目标：1.尝试制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。

2.运用显微镜观察和制作临时装片。

3.探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力情感态度价值观：1.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。

2.体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命，热爱科学。

重点、难点教学重点：1.细胞膜的成分与功能2.实验技能的巩固与提高教学难点：1.用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的方法，尤其观察红细胞的变化。

2.形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。

板书设计第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界一、细胞膜的成分脂质50%蛋白质40%糖类2%~10%二、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三、植物的细胞壁1、成分：纤维素和果胶2、作用：支持和保护教学环节的时间分配教学内容教学方法知识回顾师：大家也许都有过把物品零件拆卸下来，比如说自行车，大家会发现拆下来很容易，但是要再组装成原来的样子就很不容易了。

前面我们学习细胞学说曾经学过，细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位，那它的结构可比自行车来的复杂的多。

虽然人类对细胞中的物质和结构已经有了深入的了解，但是，要是把细胞中的糖类、先建立对细胞膜的感性认识设计导言，引入细胞膜——系统边界的学习问题过渡过渡师生互动设计制备细胞膜的实验步骤蛋白质、核酸等物质组装起来，形成一个有生命活性的细胞就很不容易了，人类至今也未实现人工组装细胞。

所以，构成细胞的组份并不是简单的堆砌，而是通过组份间结构和功能的密切联系，形成的一个统一整体，接下来我们将学习第三章——细胞的基本结构。

展示人口腔上皮细胞显微镜下的图片。

学生运用已知知识识别有哪些结构生：细胞核、细胞膜、细胞质。

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界一、细胞膜的成分1.获取纯净细胞膜的材料：哺乳动物成熟的红细胞。

2.选该材料的原因：①动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水胀破。

②哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和具有有膜的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。

③红细胞数量大，材料易得。

3.原理：红细胞放入清水中，细胞吸水膨胀直至胀破，细胞内的物质流出，从而得到细胞膜4.过程：(1)制片：用滴管吸取少量红细胞稀释液(0.9%Nacl溶液稀释)滴一小滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片。

（2）观察: 先在低倍镜物镜下找到红细胞，再转换成高倍镜，直至清晰地看到红细胞。

(3)滴水: 往载物台上盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引（注意：不要把细胞吸跑）一会儿观察红细胞的形态变化5.结论:细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。

此外，还有少量糖类。

6.在细胞构成中的作用:在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。

蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多二、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开。

细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。

2、控物质进出。

3.细胞间信息交流的方式：①细胞分泌物通过血液运输，最终与靶细胞的细胞膜上的受体结合。

如：激素。

②细胞膜直接接触。

如：精子和卵细胞之间的识别与结合。

③细胞间形成通道。

如：胞间连丝。

4.多细胞生物体内，细胞间功能的协调性的实现，依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流三、细胞壁植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，作用是对植物细胞有支持和保护的作用，细胞壁具有全透性。

第二节细胞器——系统内的分工合作第一课时一、细胞质１、细胞质由细胞质基质和细胞器构成，后者主要有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体中心体、液泡等。

2、分离细胞内各种细胞器的常用方法是差速离心3、细胞质基质是细胞进行细胞代谢的主要场所。

必修一第三章细胞的基本结构第一节细胞膜-系统的边界一、实验: 体验制备细胞膜的方法.1. 原理:细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细胞放在清水里,细胞由于吸水而__ __,除去细胞内其他物质,就可以得到细胞膜.2. 材料选择:选_______________________,来制备细胞膜.思考:(1) 能否选植物细胞? 为什么?(2) 为什么选哺乳动物成熟的红细胞?3. 方法步骤:制备装片:用滴管去吸一滴___________ __滴在载玻片上,盖上盖玻片.观察:用显微镜观察红细胞状态.(由__________到__________)滴清水:在盖玻片的一侧滴蒸馏水,在另一侧用_____________注意:吸蒸馏水是应小心,不要把________吸跑.附：1、要制备细胞膜应该有细胞破裂和分离两个完整的步骤，因受中学条件的限制，本实验仅仅是“体验”使细胞过度吸水破裂的方法。

细胞破裂后，细胞膜是与细胞的其它成分混在一起的，要从中分离出较纯净的细胞膜，常见的方法是离心（细胞膜、细胞器、细胞器膜等结构的沉降系数不同，通过离心可以将它们分离开来。

）。

2、要制备植物细胞膜，首先需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。

3、对细胞膜成分的分析，常用的方法是用不同的酶进行处理，根据膜是否可被相应的酶水解或破坏，从而确定膜中含有什么化学成分。

二、细胞膜的成分：主要是脂质（约50％）和蛋白质（约40％），还有少量糖类（约2％--10％），其中脂质主要是磷脂，而功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多三、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开。

使细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。

2、控制物质进出细胞。

细胞膜是一种选择透过性膜，可通过被动运输、主动运输、内吞、外排等方式控制物质进出，但这种控制是相对的。

3、进行细胞间的信息交流。

如某物质与细胞膜的的糖蛋白结合，引起细胞内发生相应的反应，这些糖蛋白就起到了接受信息的作用。

第1节细胞膜——系统的边界一、细胞膜的成分1.细胞膜的制备(1)原理：细胞吸水涨破――→离心获得细胞膜。

(2)选材①人和其他哺乳动物成熟的红细胞。

②原因：没有细胞核和众多的细胞器，这可使得到的细胞膜更为纯净。

(3)过程(4)注意事项①红细胞要用生理盐水(质量分数为0.9%)稀释，这样既可以使红细胞分散开，不易凝集成块，又能使红细胞暂时维持原有的形态。

②注意盖盖玻片的方法，防止出现气泡。

③用吸水纸吸引时，注意不要把细胞吸走。

④滴蒸馏水操作在载物台上进行，载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。

⑤实验中持续观察细胞的变化与引流前观察到的细胞形态形成对照。

2.细胞膜的成分(1)细胞膜的主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类。

(2)细胞膜成分的特点：组成细胞膜的脂质中，磷脂含量最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

(1)细胞膜的主要成分是蛋白质、磷脂和多糖()(2)细胞膜中不含胆固醇()(3)细胞膜中的糖主要是纤维素()(4)哺乳动物成熟的红细胞中没有除细胞膜之外的其他膜结构()答案(1)×(2)×(3)×(4)√1.我们常用猪的成熟的红细胞作为细胞膜制备的材料，可否用鸡的红细胞做细胞膜的制备实验呢？提示不可以。

鸡不是哺乳动物，其红细胞内含有细胞核和众多的细胞器，不易获得较纯净的细胞膜。

2.哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。

成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便，是研究细胞膜的好材料。

请根据材料回答问题：(1)将红细胞放入________中，一段时间后细胞将破裂。

(2)红细胞破裂后，流出细胞外的物质主要是________。

(3)再用________法获得纯净的细胞膜，将膜成分分离提纯后，用________试剂可检测其中的蛋白质，具体现象是______________________。

提示(1)清水(2)血红蛋白(3)离心双缩脲溶液变成紫色归纳总结细胞膜成分的实验鉴定细胞膜成分鉴定试剂(方法) 结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏二、细胞膜的功能、细胞壁1.细胞膜的功能(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。