2018-2019學年高中生物 第3章 細胞的基本結構 第1節(jié) 細胞膜—系統(tǒng)的邊界課件 新人教版必修1.ppt

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1、,第3章細胞的基本結構,,【學業(yè)質量標準】,第1節(jié)細胞膜系統(tǒng)的邊界,教師參考 新課導入 導入1:任何系統(tǒng)都有邊界,生物體也是如此,身體與外界的環(huán)境總是分隔開的。細胞作為一個基本的生命系統(tǒng),也有使細胞和外界隔絕開來的邊界,這就是細胞膜,本節(jié)課將學習細胞膜的相關知識。 導入2:細胞膜在光學顯微鏡下是看不清的,只有在電子顯微鏡下才能看到,可別小看了這薄薄的細胞膜,就在這微小范圍內就誕生了兩位諾貝爾獎的獲得者,2003年授獎給美國的兩位科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農,他們分別發(fā)現了細胞膜水通道蛋白和離子通道蛋白。那么細胞膜的成分有哪些?細胞膜具有怎樣的功能呢?,【教學目標】 1.通過實驗“體驗制備細

2、胞膜的方法”,使學生在觀察的基礎上,練習制備細胞膜的技能和方法,體驗實驗材料的正確選擇對于科學研究的重要性,以及制備細胞膜的方法中所蘊含的科學原理?？茖W思維、科學探究 2.通過回憶蛋白質、糖類和脂質是重要的化合物和對哺乳動物紅細胞膜化學成分的研究,運用歸納與概括、演繹與推理的方法,讓學生明確細胞膜的化學組成,形成膜結構物質性的觀念。生命觀念、科學思維 3.運用模型與建模、演繹與推理的方法,讓學生理解細胞膜的功能。生命觀念、科學思維,形成學科核心素養(yǎng),凝練素養(yǎng),自主學習,自主學習 讀教材學基礎,一、細胞膜的制備 請仔細閱讀教材第4041頁“實驗”,完成下面的問題。 1.實驗原理 細胞內的物

3、質具有一定的濃度。把細胞放入 中,細胞由于吸水而漲破,除去細胞內的其他物質,得到 。 2.實驗材料 (1)材料:人和其他哺乳動物 。 (2)原因:這樣的細胞中沒有細胞核及眾多細胞器。,清水,細胞膜,成熟的紅細胞,,哺乳,紅細胞,,判斷 (1)可以選擇新鮮的雞血做替代品制備細胞膜。( ) (2)制備細胞膜時,生理鹽水的作用是使哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破,流出內容物,獲得細胞膜。( ) (3)滴加蒸餾水時,要在蓋玻片的一側滴加,另一側用吸水紙吸引。( ),,,,二、細胞膜的成分 請仔細閱讀教材第4041頁“細胞膜的成分”,完成下面的問題。 2.特點 功能越復雜

4、的細胞膜, 的種類和數量越多。,,,,蛋白質,思考1 不同細胞的細胞膜,其組成成分完全相同嗎? 提示:組成不同細胞的細胞膜的化合物種類相似,但各種化合物的含量不同,因為不同細胞的細胞膜功能不同。 三、細胞膜的功能 請仔細閱讀教材第4243頁“細胞膜的功能”,完成下面的問題。 1.將細胞與外界環(huán)境分隔開 使細胞成為 的系統(tǒng),保障了 的相對穩(wěn)定。,相對獨立,細胞內部環(huán)境,2.控制物質進出細胞 (1)細胞需要的 可以從外界進入細胞,細胞不需要或對細胞 的物質不容易進入細胞。 (2)細胞合成的 等物質及細胞產生的廢物要排到細胞外,但是細胞內

5、的 等重要成分卻不會流失到細胞外。 (3)細胞膜的控制作用是 的,有些病毒、病菌能侵入細胞,使生物體患病。,營養(yǎng)物質,有害,抗體、激素,核酸,相對,3.進行細胞間的信息交流,靶細胞,精子和卵細胞,通道,,,四、植物細胞的細胞壁 1.主要成分: 。 2.主要功能: 細胞。 思考2 植物細胞的最外層是細胞壁,為什么“系統(tǒng)的邊界”卻是細胞膜呢? 提示:因為我們這里的“系統(tǒng)”是生命系統(tǒng)。在組成細胞的結構中,具有生命活性的結構是細胞膜、細胞質和細胞核等,而細胞壁是全透性的,并不具有生命活性。,纖維素、果膠,支持、保護,凝練素養(yǎng) 解疑難提能力,主題一 細胞膜

6、的成分及其探究 教師參考 問題引領: 1.在制備細胞膜時,如果給你提供雞的血液和豬的血液,你將選擇哪一種?能說出理由嗎? 2.細胞膜的成分有哪些?為什么細胞膜可被蛋白酶分解?,,1.選用哺乳動物成熟的紅細胞的原因 (1)哺乳動物成熟的紅細胞內無細胞核和眾多具有膜的細胞器,避免了細胞膜與細胞器膜的分離所帶來的麻煩,經過離心就可得到較純凈的細胞膜。 (2)紅細胞的數量多,材料易得。 2.取得紅細胞后應先用適量的生理鹽水稀釋的目的 (1)使紅細胞分散開,不易凝集成塊。 (2)使紅細胞暫時維持原有的形態(tài)。 3.細胞膜的功能與蛋白質的關系 蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用,功能越復雜的細胞膜,蛋白質的

7、種類和數量越多。,,【典例1】 科學家在實驗中發(fā)現,脂溶性物質能夠優(yōu)先通過細胞膜,并且細胞膜會被溶解脂質物質的溶劑溶解,也會被蛋白酶分解,這些事實說明了組成細胞膜的物質中有() A.糖類和脂質B.糖類和蛋白質 C.脂質和蛋白質D.蛋白質和核酸 解析:根據相似相容的原理,脂溶性物質能夠優(yōu)先通過細胞膜,并且細胞膜會被溶解脂質物質的溶劑溶解,這說明細胞膜的成分中含有脂質;細胞膜能被蛋白酶分解,說明細胞膜的成分中含有蛋白質。 答案:C,備選例題 科學家在進行細胞膜化學成分分析時,采用哺乳動物或人的紅細胞作為實驗材料。將其特殊處理使細胞破裂發(fā)生溶血現象,一些物質溶出,再將溶出細胞外的物質洗掉,即可得到純

8、凈的細胞膜(又稱血影)。有的科學家將“血影”中的脂質提取出來,使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層,所形成的薄膜面積是原來細胞整個表面積的2倍。 (1)如何處理紅細胞才能使其發(fā)生溶血現象? 。 (2)紅細胞溶血后,溶出細胞外的主要物質應該是。 (3)制備細胞膜的時候, (填“能”或“不能”)用雞的新鮮的紅細胞稀釋液。其原因是。 (4)“血影”的化學組成是。,,解析:(1)動物細胞沒有細胞壁,直接將其放到清水中,細胞吸水漲破,細胞的內容物流出來,這樣就可以得到細胞膜。(2)紅細胞溶血后,溶出細胞外的主要物質是血紅蛋白。 (3)制備細胞膜的時候,應使用哺乳動物成熟的紅細胞而不能用雞的新鮮的紅細胞稀釋

9、液。其原因是雞的紅細胞內有細胞器膜和核膜,不易與細胞膜分離。 (4)細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質。 答案:(1)將紅細胞放入蒸餾水中使其吸水漲破 (2)血紅蛋白 (3)不能雞的紅細胞內有細胞器膜和核膜,不易與細胞膜分離 (4)脂質和蛋白質,,【題組演練】 1.肝細胞和甲狀腺細胞的細胞膜功能差異較大,其主要原因是構成細胞膜的成分中( ) A.脂質不同B.磷脂不同 C.蛋白質不同D.多糖不同 解析:決定細胞膜功能復雜程度的是蛋白質的種類和數量,不同細胞膜功能差別較大,主要是由蛋白質的種類和數量不同引起的。,C,2.為獲得純凈的細胞膜用于研究其結構與功能,請完成下列實驗設計并分析有關問題。 (1)

10、應選取下列哪種細胞做實驗() A.雞血B.豬血 C.菠菜葉肉細胞D.洋蔥根尖細胞 (2)選用該材料的理由是。 (3)將選取的上述材料放入中,一段時間后細胞將破裂。 (4)經過(3)的實驗步驟后,要獲得純凈的細胞膜需要的方法是() A.靜置B.加熱C.離心D.過濾,,解析:(1)雞血中紅細胞、菠菜葉肉細胞和洋蔥根尖細胞除了細胞膜外,還有核膜和各種細胞器膜,而豬血中成熟的紅細胞只有細胞膜,因此用豬血作為實驗材料。 (2)豬血中成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器,因此是制備較純凈的細胞膜的理想材料。 (3)將豬血成熟的紅細胞放入蒸餾水中,一段時間后紅細胞會吸水漲破。 (4)紅細胞吸水漲破后,可通過離

11、心法獲得較純凈的細胞膜。 答案:(1)B (2)豬血中成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器 (3)蒸餾水 (4)C,主題二 細胞膜的功能剖析 教師參考 問題引領: 1.細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開,具有什么意義? 2.細胞膜是根據分子大小控制物質進出細胞的嗎? 3.細胞間能進行信息交流嗎?如果能,又是怎么進行的?,,1.將細胞與外界環(huán)境分隔開 (1)對細胞的作用:細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 (2)進化方面的意義:對于原始生命,膜的出現起到至關重要的作用,它將生命物質與外界環(huán)境分隔開,形成相對獨立的系統(tǒng)。 2.控制物質進出細胞 細胞膜有選擇地控制物質進出,從而保

12、證了細胞正常代謝活動的進行。細胞膜控制物質進出不是絕對的,而是相對的,如圖: 表明細胞膜的控制作用具有普遍性,表明細胞膜的控制作用具有相對性。,,,【典例2】 將小麥種子浸泡在紅墨水中10 min后取出剖開,發(fā)現胚為白色,胚乳為紅色,這說明() A.胚成活,胚乳已死亡B.胚已死亡,胚乳成活 C.胚和胚乳均成活D.胚和胚乳均死亡 解析:只有有活性的細胞膜才具有控制物質進出細胞的功能。紅墨水中的色素分子是細胞不需要的物質,不能夠進入活細胞中,但可以進入死細胞中。 答案:A,方法透析 判斷細胞是否具有活性的方法 (1)判斷依據:只有活細胞的細胞膜才能夠控制物質進出。 (2)判斷方法:能夠控制物質進出

13、活細胞;不能夠控制物質進出死細胞。,備選例題 如圖表示細胞膜部分功能模式圖,據圖分析,下列說法正確的是( ) A.在植物細胞中具有功能的是細胞膜 B.功能表示進入細胞的物質對細胞都有利 C.精子和卵細胞的識別作用可用圖中表示 D.相鄰的植物細胞只能通過進行信息交流,A,,解析:功能表示細胞膜是細胞的邊界,將細胞與外界環(huán)境分隔開,并成為相對獨立的生命系統(tǒng);功能表示控制物質進出細胞,但其控制能力是有限的,有些有害物質也能進入細胞;精子和卵細胞的識別作用依靠細胞膜的直接接觸,而功能體現的是激素等信息分子通過與細胞膜表面受體結合調控細胞代謝;相鄰的植物細胞可通過胞間連絲進行信息交流,但這并不是唯一的

14、方式。,,【題組演練】 1.(2017遼寧沈陽階段檢測)科研上鑒別死細胞和活細胞,常用“染色排除法”。例如,用臺盼藍染色,死的動物細胞會被染成藍色,而活的動物細胞不著色,從而判斷細胞是否死亡。這項技術所利用的是細胞膜的哪種功能( ) A.保護細胞內部結構的功能 B.信息交流功能 C.控制物質進出功能 D.保障細胞內部環(huán)境相對穩(wěn)定的功能 解析:臺盼藍是細胞不需要的大分子,活細胞細胞膜具選擇透過性,臺盼藍不能進入活細胞中,而死亡細胞沒有選擇透過性,臺盼藍能進入死細胞中,體現細胞膜的控制物質進出功能。,C,2.根據圖解回答下面的問題: (1)圖中反映的是細胞膜的功能。 (2)圖中甲表示的是的細胞,

15、乙表示的是細胞。 (3)圖中表示,表示細胞膜上的,其化學本質是。 (4)細胞膜除了具備圖中所示功能外,還具有和 的功能。,,解析:本題圖解表示兩個相鄰細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳遞到另一個細胞,如精子和卵細胞膜接觸。圖中甲表示的是發(fā)出信號的細胞,乙表示的是靶細胞。圖中表示與膜結合的信號分子,表示細胞膜上的受體,其化學本質是蛋白質。細胞膜除了具備圖中所示功能外,還具有將細胞與外界環(huán)境分隔開和控制物質進出細胞的功能。 答案:(1)信息交流 (2)發(fā)出信號靶 (3)與膜結合的信號分子受體蛋白質 (4)將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質進出細胞,形成學科核心素養(yǎng),(一)重要生物學概念 1.細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質,還含少量糖類。 2.功能越復雜的細胞膜中,蛋白質的種類和數量越多。 3.細胞膜的主要功能: (1)將細胞與外界環(huán)境分隔開。 (2)控制物質進出細胞。 (3)進行細胞間的信息交流。 4.細胞間信息交流的方式有三種:通過化學物質傳遞信息;細胞間直接接觸傳遞信息;通過細胞通道傳遞信息。 5.植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠。,(二)學科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“細胞膜是系統(tǒng)的邊界”的科學自然觀。 2.科學思維:運用歸納與概括的方法總結細胞膜的成分和功能。 3.科學探究:正確選擇實驗材料,對科學研究至關重要。,(三)網絡構建 請嘗試構建本課時知識網絡。,謝謝觀賞！,