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

,第3章細胞的基本結(jié)構(gòu),【學(xué)業(yè)質(zhì)量標準】,第1節(jié)細胞膜系統(tǒng)的邊界,教師參考 新課導(dǎo)入 導(dǎo)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(xué)習(xí)細胞膜的相關(guān)知識。 導(dǎo)入2:細胞膜在光學(xué)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(nèi)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(xué)家彼得阿格雷和羅德里克麥金農(nóng),他們分別發(fā)現(xiàn)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(xué)目標】 1.通過實驗“體驗制備細胞膜的方法”,使學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上,練習(xí)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(xué)研究的重要性,以及制備細胞膜的方法中所蘊含的科學(xué)原理?？茖W(xué)思維、科學(xué)探究 2.通過回憶蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)是重要的化合物和對哺乳動物紅細胞膜化學(xué)成分的研究,運用歸納與概括、演繹與推理的方法,讓學(xué)生明確細胞膜的化學(xué)組成,形成膜結(jié)構(gòu)物質(zhì)性的觀念。生命觀念、科學(xué)思維 3.運用模型與建模、演繹與推理的方法,讓學(xué)生理解細胞膜的功能。生命觀念、科學(xué)思維,形成學(xué)科核心素養(yǎng),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí),自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),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(nèi)的物質(zhì)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(nèi)的其他物質(zhì),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(nèi)容物,獲得細胞膜。( ) (3)滴加蒸餾水時,要在蓋玻片的一側(cè)滴加,另一側(cè)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(fù)雜的細胞膜, 的種類和數(shù)量越多。,蛋白質(zhì),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(nèi)部環(huán)境,2.控制物質(zhì)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?qū)毎?的物質(zhì)不容易進入細胞。 (2)細胞合成的 等物質(zhì)及細胞產(chǎn)生的廢物要排到細胞外,但是細胞內(nèi)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(zhì),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(jié)構(gòu)中,具有生命活性的結(jié)構(gòu)是細胞膜、細胞質(zhì)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 細胞膜的成分及其探究 教師參考 問題引領(lǐng): 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(nèi)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(jīng)過離心就可得到較純凈的細胞膜。 (2)紅細胞的數(shù)量多,材料易得。 2.取得紅細胞后應(yīng)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(zhì)的關(guān)系 蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用,功能越復(fù)雜的細胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。,【典例1】 科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn),脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜,并且細胞膜會被溶解脂質(zhì)物質(zhì)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(zhì)中有() A.糖類和脂質(zhì)B.糖類和蛋白質(zhì) C.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)D.蛋白質(zhì)和核酸 解析:根據(jù)相似相容的原理,脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜,并且細胞膜會被溶解脂質(zhì)物質(zhì)的溶劑溶解,這說明細胞膜的成分中含有脂質(zhì);細胞膜能被蛋白酶分解,說明細胞膜的成分中含有蛋白質(zhì)。 答案:C,備選例題 科學(xué)家在進行細胞膜化學(xué)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(xiàn)象,一些物質(zhì)溶出,再將溶出細胞外的物質(zhì)洗掉,即可得到純凈的細胞膜(又稱血影)。有的科學(xué)家將“血影”中的脂質(zhì)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(xiàn)象? 。 (2)紅細胞溶血后,溶出細胞外的主要物質(zhì)應(yīng)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(xué)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(nèi)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(zhì)是血紅蛋白。 (3)制備細胞膜的時候,應(yīng)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液。其原因是雞的紅細胞內(nèi)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(zhì)和蛋白質(zhì)。 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(nèi)有細胞器膜和核膜,不易與細胞膜分離 (4)脂質(zhì)和蛋白質(zhì),【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(gòu)成細胞膜的成分中( ) A.脂質(zhì)不同B.磷脂不同 C.蛋白質(zhì)不同D.多糖不同 解析:決定細胞膜功能復(fù)雜程度的是蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量,不同細胞膜功能差別較大,主要是由蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同引起的。,C,2.為獲得純凈的細胞膜用于研究其結(jié)構(gòu)與功能,請完成下列實驗設(shè)計并分析有關(guān)問題。 (1)應(yīng)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(jīng)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(lǐng): 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(jù)分子大小控制物質(zhì)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(nèi)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(xiàn)起到至關(guān)重要的作用,它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,形成相對獨立的系統(tǒng)。 2.控制物質(zhì)進出細胞 細胞膜有選擇地控制物質(zhì)進出,從而保證了細胞正常代謝活動的進行。細胞膜控制物質(zhì)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(xiàn)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(zhì)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(zhì),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(jù):只有活細胞的細胞膜才能夠控制物質(zhì)進出。 (2)判斷方法:能夠控制物質(zhì)進出活細胞;不能夠控制物質(zhì)進出死細胞。,備選例題 如圖表示細胞膜部分功能模式圖,據(jù)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(zhì)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(zhì)進出細胞,但其控制能力是有限的,有些有害物質(zhì)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(xiàn)的是激素等信息分子通過與細胞膜表面受體結(jié)合調(diào)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(shù)所利用的是細胞膜的哪種功能( ) A.保護細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能 B.信息交流功能 C.控制物質(zhì)進出功能 D.保障細胞內(nèi)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(xiàn)細胞膜的控制物質(zhì)進出功能。,C,2.根據(jù)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,乙表示的是細胞。 (3)圖中表示,表示細胞膜上的,其化學(xué)本質(zhì)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(jié)合的信號分子,表示細胞膜上的受體,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。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(zhì)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(jié)合的信號分子受體蛋白質(zhì) (4)將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進出細胞,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.細胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),還含少量糖類。 2.功能越復(fù)雜的細胞膜中,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)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(zhì)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(xué)物質(zhì)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(xué)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(xué)自然觀。 2.科學(xué)思維:運用歸納與概括的方法總結(jié)細胞膜的成分和功能。 3.科學(xué)探究:正確選擇實驗材料,對科學(xué)研究至關(guān)重要。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,