高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜__系统的边界学案新人教版必修1

1 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 2 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。

(2)控制物质进出细胞

细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，如图所示。

①普遍性：细胞需要的营养物质可进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，被分泌到细胞外；细胞产生的废物被排到细胞外。

②相对性：对细胞有害的物质有可能进入细胞；有些病毒、病菌等可以侵入细胞，使生物体患病。

(3)进行细胞间的信息交流

项目 通过信息分子间接交流 细胞间直接交流 经特殊通道交流

信息交 通过细胞分泌的化学物质通过相邻两个细胞的细通过相邻两个细胞之间 3 流方式 (如激素)间接传递信息 胞膜直接接触传递信息 形成通道传递信息

举例 细胞分泌激素经体液运输作用于靶细胞 精子和卵细胞之间的识别和结合 高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流

图示

方法技巧 判断细胞是否具有活性的方法

(1)判断依据：只有活细胞的细胞膜才能够控制物质进出。

(2)判断方法：能够控制物质进出→活细胞；不能够控制物质进出→死细胞。

2.植物细胞的细胞壁

(1)化学组成：主要是纤维素和果胶。

(2)主要功能：对植物细胞有支持和保护作用。

(1)细胞膜难以杜绝所有对细胞有害物质的进入，说明其控制物质进出的能力是有限的( )

(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用( )

(3)细胞间的信息交流都依赖于信息分子和受体的识别( )

(4)植物细胞与细菌细胞都有细胞壁，细胞壁的主要成分均为纤维素和果胶( )

答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×

1.细胞膜将细胞和外界环境分隔开，是单纯的隔离作用吗？

提示 不是，细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定，还能控制物质进出细胞，细胞需要的物质可从外界进入细胞，不需要的或有害的物质不容易进入细胞。

2.细胞间进行信息交流时往往需要受体，受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？

提示 受体的化学本质是糖蛋白。受体和信号分子的结合具有特异性。

1.(2019·黄山高一检测)研究细胞膜常用的材料是( )

A.变形虫

B.受精卵

C.蛙成熟的红细胞 4 D.哺乳动物成熟的红细胞

答案 D

解析 研究细胞膜常用的材料是哺乳动物成熟的红细胞，因为它没有细胞核及众多的细胞器，故选D。

2.(2018·河北定州中学期末)下列有关细胞膜的制备及观察的叙述，正确的是( )

A.家鸡的红细胞是最佳的实验材料

B.若选用洋葱鳞片叶内表皮细胞，应先用镊子去除细胞壁

C.制备细胞膜可先利用吸水涨破法，再利用离心法

D.用显微镜观察时，可直接用高倍显微镜找到目标

答案 C

解析 家鸡不属于哺乳动物，它的红细胞中含有细胞核和众多具膜结构细胞器，不宜用于制备细胞膜，A错误；植物细胞太小，不能用镊子去除细胞壁，B错误；红细胞吸水涨破后，经过离心，细胞膜可与其他成分分离开来，C正确；用显微镜观察时，应先用低倍镜找到目标，然后再换用高倍镜进行观察，D错误。

3.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的元素是( )

A.C、H、O

B.C、H、O、P

C.C、H、O、N

D.C、H、O、N、P

答案 D

解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，组成蛋白质的元素有C、H、O、N等，而在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂中含有P元素。

4.(2018·北京首都师范大学附中期中)下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是( )

A.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多

B.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动

C.相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的直接接触

D.细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的

答案 C

解析 蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂的细胞，细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，A正确；细胞间的信息交流保证了生物体作为一个整体完成生命活动，B正确；相邻细胞间直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，相邻细胞之间还可以通过胞间连丝联系等，C错误；细胞膜作为系统的边界，能控制物质进出细胞，但具有相对性，D正确。

5.(2018·湖南师大附中期末)下列关于植物细胞壁的说法，不正确的是( ) 5 A.植物细胞都有细胞壁

B.细胞壁的化学组成中含有多糖

C.细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用

D.细胞壁具有控制物质进出细胞的作用

答案 D

解析 正常的植物细胞都具有细胞壁，A正确；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，B正确；细胞壁对植物细胞具有支持和保护的作用，C正确；细胞壁是全透性的，不能控制物质进出细胞，D错误。

6.科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备比较纯净的细胞膜，从真核细胞分离出比较纯净的细胞膜较为困难，因为会有核膜和细胞器膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟红细胞，没有细胞核和各种细胞器，将其作特殊处理就是比较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。对“血影”的分析得知，其化学组成如下：蛋白质49%、脂质43%、糖类8%。请回答：

(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？

__________________________________________________________________________。

(2)“血影”的化学成分中，脂质主要是哪一类？

__________________________________________________________________________。

(3)红细胞溶血后，溶出到细胞外的物质应该是________________________，这种物质的特性是________________________________________。因此，红细胞具有________的功能。

答案 (1)放在蒸馏水中 (2)磷脂 (3)血红蛋白 容易和氧结合，又容易与氧分离 运输氧

解析 红细胞内的物质具有一定的浓度。如果把细胞放在清水里或蒸馏水里，水会进入细胞，使细胞涨破，细胞内的物质流出来，从而出现溶血现象，通过该种方法所得到的细胞膜较纯净。血影实际上就是细胞膜，细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质中磷脂含量最丰富。红细胞溶血后，溶出到细胞外的物质是血红蛋白，血红蛋白容易与氧结合，又容易与氧分离，因此，红细胞具有运输氧气的功能。

题组一 细胞膜的成分

1.(2018·广东广雅学校高一上学期期中)下列用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜的方法，正确的是( )

A.把细胞放在清水里，涨破细胞

B.用针刺破细胞

C.用镊子把细胞膜剥下来

D.用石英砂研碎细胞

答案 A 6 解析 把细胞放在清水里，细胞渗透吸水，使细胞涨破，A正确；细胞是微小的结构，需要借助显微镜观察，所以不能用针刺破细胞，B错误；细胞膜将细胞内物质与外界分隔开，无法用镊子把细胞膜剥下来，C错误；用石英砂研磨细胞，将破坏细胞膜的结构，D错误。

2.如图所示是利用人成熟的红细胞制备纯净细胞膜的流程，下列说法正确的是( )

A.图示可表示红细胞在浓盐水中涨破

B.人成熟的红细胞无核糖体，因而无蛋白质

C.红细胞涨破后，需经离心才能获得细胞膜

D.红细胞涨破后，无法用光学显微镜观察到

答案 C

解析 红细胞在蒸馏水中会吸水涨破，在浓盐水中会失水，不会涨破，A错误；人成熟的红细胞中有血红蛋白，B错误；人成熟的红细胞中没有细胞核和多种具膜结构的细胞器，将红细胞放在蒸馏水中，使其吸水涨破，释放出内容物，再通过离心、过滤，可获得较为纯净的细胞膜，C正确；红细胞涨破后，可以用光学显微镜观察到，D错误。

3.肝细胞和甲状腺细胞的细胞膜功能差异较大，其主要原因是构成细胞膜的成分中( )

A.脂质不同B.磷脂不同 C.蛋白质不同D.水不同

答案 C

解析 肝细胞和甲状腺细胞的细胞膜中的脂质主要是磷脂，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，即两种细胞膜的成分中脂质(主要是磷脂)相同；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要取决于细胞膜上的蛋白质的种类和数量；细胞膜的构成中没有水。

4.(2018·河北清河中学高一上学期期中)下列有关细胞膜的叙述，不正确的是( )

A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成

B.不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同

C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富

D.蛋白质种类和数量多的细胞膜功能复杂

答案 B

解析 蛋白质是生命活动的主要承担者，不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量不同，B错误。

5.(2019·武汉高一检测)如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是( )

A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类

B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关