第1節(jié)　細胞膜——系統(tǒng)的邊界
1．體驗用哺乳動物成熟的紅細胞制備細胞膜的方法。2．識記細胞膜的組成成分。3．理解并掌握細胞膜的功能。
1．制備細胞膜實驗材料：_______________________，選用原因是這樣的細胞中沒有_________，成熟的紅細胞中沒有_______________________ _______________________。
2．細胞膜的成分(1)主要成分是______________，另外還有少量的______。(2)組成細胞膜成分中含量最多的是脂質(zhì)，該成分含量最豐富的是______。(3)與細胞膜功能復雜程度有關(guān)的是_______________ _________。
[思考探討]　1.能否用雞的紅細胞作為提取細胞膜的材料？2．脂質(zhì)小分子比較容易通過細胞膜，而離子和其他小分子物質(zhì)就比較困難，其原因是什么？提示：　1.不能。因為雞的紅細胞含有細胞核和具有膜的細胞器。2．細胞膜中含量最多的是脂質(zhì)，根據(jù)相似相溶原理，脂質(zhì)小分子易通過細胞膜。
(1)糖蛋白(糖被)有保護和潤滑作用，還與細胞識別作用有關(guān)。(2)癌細胞的糖蛋白減少，黏著性降低；產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)。(3)組成細胞膜的元素：C、H、O、N、P。
1．細胞膜的功能(1)將細胞與外界環(huán)境分隔開。使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了________________的相對穩(wěn)定。
細胞膜的功能及植物細胞壁
(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泻Φ奈镔|(zhì)不容易進入細胞。②細胞合成的抗體、激素等物質(zhì)及細胞產(chǎn)生的______要排到細胞外，但是細胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會流失到細胞外。
(3)進行細胞間的信息交流?！連線]①通過化學物質(zhì)交流　　　　A．植物細胞的胞間連絲②通過細胞膜相互接觸交流B．激素的作用③通過通道交流 C．精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合提示：　①—B?、凇狢?、邸狝
2．植物細胞的細胞壁(1)化學成分：_____________。(2)作用：_____________。
[思考探討]　3.細胞膜上含有少量的糖蛋白，是細胞之間相互識別的標志，細胞識別體現(xiàn)了細胞膜的哪項功能？4．細菌細胞壁的成分是什么？5．細胞壁能控制物質(zhì)進出細胞嗎？提示：　3.細胞膜進行細胞間的信息交流。4．肽聚糖。5．不能。因為細胞壁是全透性的，不論是大分子物質(zhì)還是小分子物質(zhì)均能通過。
1．細胞膜的功能(1)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)控制物質(zhì)進出細胞。細胞膜的控制作用具有普遍性和相對性，圖解如下：
①②③表明細胞膜的控制作用具有普遍性；④表明細胞膜的控制作用具有相對性。(3)進行細胞間的信息交流。
2．細胞間信息交流的主要方式(1)一些細胞(如分泌細胞)分泌一些物質(zhì)(如激素)，通過血液的傳遞運送到作用部位的細胞(靶細胞)，被靶細胞的細胞膜上的受體(成分為糖蛋白)識別，引起靶細胞的生理反應(圖示如下)。
(2)相鄰兩個細胞的細胞膜直接接觸，通過糖蛋白識別，將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞(圖示如下)。
(3)高等植物細胞間的識別主要是通過胞間連絲來實現(xiàn)的(圖示如下)。
[背關(guān)鍵語句]1．選用哺乳動物成熟紅細胞制備細胞膜，是由于成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器。2．細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。3．細胞膜能將細胞與外界環(huán)境分隔開，控制物質(zhì)進出細胞，進行細胞間的信息交流。
4．細胞間信息交流方式有：細胞分泌的化學物質(zhì)，隨血液到達全身各處，將信息傳遞給靶細胞，相鄰兩個細胞的細胞接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞；相鄰兩個細胞之間形成通道。5．細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，具有支持和保護作用。
細胞膜的組成成分及功能
細胞膜由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類組成，下列關(guān)于其成分和功能的說法正確的是(　　)A．脂質(zhì)豐富的細胞膜功能復雜B．蛋白質(zhì)種類和數(shù)量多的細胞膜功能復雜C．糖類的多少決定著細胞膜功能的復雜程度D．脂質(zhì)含量達50%對細胞膜的功能起決定性作用[自主解答]　________
解析：　細胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其中的蛋白質(zhì)在細胞膜行使其功能時起重要作用。答案：　B
1．“獲得細胞蛋白質(zhì)詳圖”是2005年全球十大科技成果之一?？茖W家揭示出電壓控制的鉀通道，這是迄今為止獲得的最高分辨率的分子圖像。這些通道是負責鉀離子進出細胞的看門蛋白質(zhì)，它們在神經(jīng)和肌肉細胞上的作用，與晶體管在計算機中的作用一樣。這是繼2003年諾貝爾化學獎表彰的成果后，又一個關(guān)于細胞膜上離子通道的研究成果。這一成果從另一個側(cè)面證明了(　　)
A．細胞膜能將細胞與外界環(huán)境分隔開B．細胞膜具有信息交流的功能C．細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能D．細胞膜具有保護功能
解析：　細胞膜的功能主要分為三種，即：將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞、進行細胞間的信息交流。從“負責鉀離子進出細胞”可知答案為C。答案：　C
科學家在制備較純凈的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其原因是(　　)①植物細胞細胞液中的有機酸會溶解膜結(jié)構(gòu)?、诠鈱W顯微鏡下觀察植物細胞，看不到細胞膜?、壑参锛毎募毎ぽ^薄?、苤参锛毎屑毎?，提取細胞膜的過程比較繁瑣?、葜参锛毎麅?nèi)會有其他膜結(jié)構(gòu)干擾
A．①④　　　　　　　B．②③C．②⑤D．④⑤[自主解答]　________解析：　制備較純凈的細胞膜時，所選材料的細胞應容易破裂，同時不含各種細胞器膜。植物細胞不符合要求。答案：　D
[實驗原理]　細胞吸水漲破。[實驗步驟]
2．為獲得較純凈的細胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)與功能，請你幫助完成下列實驗分析并回答相關(guān)問題。(1)最好選取人體哪種細胞做實驗(　　)A．成熟紅細胞B．神經(jīng)細胞C．白細胞D．口腔上皮細胞(2)你選擇該材料的原因是________________________ _______________________________________________。
(3)將選取的材料放入________中，一段時間后細胞將破裂。(4)經(jīng)過(3)的實驗步驟后，可用下列哪些方法進一步獲得較純凈的細胞膜(　　)A．靜置B．加熱C．離心D．過濾
(5)通過有關(guān)方法，測得多種細胞膜的化學成分，制作表格如下：據(jù)表分析各種生物的細胞膜的化學組成：①共同點：_____________________________________；②主要區(qū)別：____________________________________。
解析：　(1)(2)人的成熟紅細胞內(nèi)無細胞核和眾多具膜細胞器，故利于提取較純凈的細胞膜。(3)動物細胞在蒸餾水中會吸水漲破，其內(nèi)容物流出，即可得到細胞膜。(4)由于內(nèi)容物與細胞膜密度不同，可通過離心、過濾獲得較純凈的細胞膜。(5)從表格可看出，各種細胞膜中都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類，且糖類含量較低，蛋白質(zhì)的含量在不同生物膜中差別較大，這與細胞膜的功能有關(guān)。
答案：　(1)A　(2)人成熟紅細胞中沒有細胞核和眾多的具膜細胞器　(3)蒸餾水　(4)CD　(5)①都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類，且糖類含量較低?、诓煌锬さ鞍踪|(zhì)的含量不同
1．下列關(guān)于細胞膜的敘述中，不正確的是(　　)A．細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B．不同功能的細胞，其細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同C．組成細胞膜的脂質(zhì)中磷脂最豐富D．細胞膜中有少量的糖類
解析：　組成細胞膜的化學成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，還含有少量的糖類，脂質(zhì)中最豐富的是磷脂，不同功能的細胞中，其細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量是不同的，功能越復雜的細胞膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。答案：　B
2．下列不是細胞間信息交流方式的是(　　)A．胰島細胞形成的胰島素通過血液運輸作用于組織細胞B．細胞膜將細胞與環(huán)境分隔開C．精子和卵細胞相互識別結(jié)合完成受精作用D．高等植物細胞之間通過胞間連絲相互聯(lián)系解析：　A、C、D三項分別體現(xiàn)了細胞間信息交流的三種方法，B項體現(xiàn)了細胞膜的“屏障”作用。答案：　B
3．作為系統(tǒng)的邊界，細胞膜在細胞的生命活動中有多種功能。圖示模型表示細胞甲分泌的激素作用于細胞乙，此過程主要表明了細胞膜的何種功能(　　)
A．將細胞與外界環(huán)境分開B．控制物質(zhì)進出細胞C．進行細胞間的信息交流D．促進物質(zhì)的運輸解析：　由題圖可見，內(nèi)分泌細胞分泌的激素隨血液運輸?shù)竭_全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞，這體現(xiàn)了細胞膜具有進行細胞間信息交流的作用。答案：　C
4．據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮素在皮膚中分布不均，是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚，可以和細胞膜的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用。上述材料體現(xiàn)了細胞膜的哪項功能(　　)A．細胞膜中磷脂含量越高，功能越復雜B．細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，嚴格控制物質(zhì)進出細胞C．細胞膜具有信息交流的功能D．細胞膜的組成成分主要為磷脂和蛋白質(zhì)
解析：　內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚，和細胞膜的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用，說明細胞膜的受體分子具有識別功能，即細胞膜具有信息交流功能。答案：　C
5．在多細胞生物體內(nèi)，各個細胞之間只有維持功能的協(xié)調(diào)性，才能使生物體健康地生存。這種協(xié)調(diào)性的實現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也依賴于信息的交流即細胞通訊。細胞通訊是指一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。下圖是細胞間的三種信息交流方式，請據(jù)圖回答：
(1)圖A表示的細胞通訊中，進行細胞間信息交流的物質(zhì)是________，該物質(zhì)與靶細胞的結(jié)合依賴于靶細胞膜上的受體，受體是圖中的________(填圖中標號)，受體的化學本質(zhì)最可能是細胞膜上的________。(2)圖B表示通過相鄰細胞的____________，使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中③表示_____________ ____________________________________________________。 (3)圖C表示相鄰植物細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)從一個細胞傳遞給另一個細胞。圖中④表示____________。
解析：　(1)圖A表示通過細胞分泌的化學物質(zhì)——激素在兩個細胞間的信息傳遞，圖中②為受體，受體的化學本質(zhì)為膜上的蛋白質(zhì)或糖蛋白。(2)圖B表示通過相鄰細胞的直接接觸傳遞信息，圖中③表示與膜結(jié)合的信號分子。(3)圖C表示高等植物細胞通過胞間連絲傳遞信息。答案：　(1)激素?、凇〉鞍踪|(zhì)(或糖蛋白)(2)細胞膜接觸　與膜結(jié)合的信號分子　(3)胞間連絲

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