内容正文:
第1节 细胞膜——系统的边界
[学习目标] 1.阐述细胞膜的成分和功能。2.进行用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。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。
一、细胞膜的制备
1.原理:细胞吸水涨破获得细胞膜。
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。
例1 科学家常用哺乳动物成熟的红细胞做材料来研究细胞膜的组成,主要是因为( )
A.哺乳动物成熟的红细胞容易得到
B.哺乳动物成熟的红细胞在水中容易涨破
C.哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构
D.哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
答案 C
解析 研究细胞膜的成分,需要避免其他膜结构的干扰,哺乳动物成熟的红细胞,没有核膜及其他细胞器膜,这样可获得较为纯净的细胞膜。
二、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。
3.组成元素:C、H、O、N、P等。
4.与生活的联系:细胞在癌变的过程中,细胞膜的成分改变,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
深化拓展 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[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]
脂溶剂处理[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
细胞膜被溶解[来源:学#科#网Z#X#X#K]
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
例2 典型的细胞膜最可能具有下列哪种组成(质量分数)( )
A.35%脂质、50%蛋白质、5%糖类、10%RNA
B.50%脂质、45%蛋白质、5%糖类、0%RNA
C.25%脂质、75%蛋白质、0%糖类、0%RNA
D.60%脂质、30%蛋白质、0%糖类、10%RNA
答案 B
解析 细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质,此外还含有少量的糖类,不含RNA。
例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,组成蛋白质的元素中有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。
三、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
a.①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性:细胞需要的营养物质可以进入细胞;细胞不需要或对细胞有害的物质不易进入细胞;将抗体或激素分泌到细胞外;将细胞产生的废物排出细胞。
b.④表明细胞膜的控制作用具有相对性:环境中对细胞有害的物质也有可能进入细胞,如某些病毒、病菌侵入细胞,使生物体患病。
(3)进行细胞间的信息交流。
①图乙表示细胞之间通过激素传递信息,该方式中通过细胞分泌物与靶细胞膜表面的受体结合,把信息传递给靶细胞。
②图甲可表示精子与卵细胞之间的识别,该方式中相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
③图丙表示高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,具有信息交流的作用,该方式中相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道由一个细胞进入另一个细胞。
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。
例4 在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫的功能
答案 B
解析 “有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧”体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
例5 最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可以进入皮肤和细胞膜上的黑色素受体结合,使内皮素失去作用。下列有关叙述错误的是( )
A.该研究说明细胞膜具有信息交流的功能
B.内皮素拮抗剂与内