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1、 本章细胞的基本结构是把细胞作为一 个基本的生命系统，引导学生用系统的观点来 认识细 胞，探讨组 成细胞的各个组分是怎样 既相对独立，又紧密联系的。本章首页上的引 言，就是从学生熟悉的修理自行车的事例引入 的，使学生认识 到，细胞作为一个生命系统， 不是各种结构组分的简单 堆砌，而是通过组 分 间结 构和功能的密切联系，形成的统一整体。本章内容概述本章可分为三节即细胞膜系统的边界 ，细胞器系统内的分工合作和细胞 核系统的控制中心。第1节细胞膜系统 的边界介绍的是细胞膜的成分和细胞膜的功 能。第2节细胞器系统内的分工合作把细 胞器作为系统的组分，既谈它们之间的分工， 也讲它们之间的合作。第3节细
2、胞核系统 的控制中心阐明了细胞核的功能和细胞核的 结构。细胞核能够控制细胞的代谢和遗传 ， 是与细胞核的结构分不开的。细胞核是遗传 信 息库，是细胞代谢和遗传 的控制中心。知识预览1细胞膜对于细胞这个生命系统的重 要意义。 2细胞生物膜系统的结构和功能。 3细胞核的结构和功能。学习重点难点本章的学习要联系初中所学知识，充分利用课本 及有关资料中的图片，建立细胞的空间立体模式图。 结合教材的插图，明确动植物细胞的亚显微结构及 二者的区别，然后以细胞的结构模式图为核心，根据 结构决定功能的特点去学习，掌握细胞的有关结构与 功能。关于细胞膜，应该从生命系统的边界去理解 细胞的各项功能；关于细胞器，应
3、该在熟悉各种细 胞器的功能的基础上，理解它们在结构和功能上的联 系；关于细胞核，要理解细胞核是控制中心，是遗传 信息库。学习方法建议细胞的结构与功能是历年高考的热点，试 题多以选择题 和读图 分析题的形式出现，既 考查细 胞亚显 微结构、各种细胞器的结构与 功能，又考查各种细胞器作为相互联系的整体 在生命活动中的重要作用。该部分往往既要求 学生能以文字记忆 掌握细胞各部分的结构与功 能，又能在图上识别细 胞的各个组成部分，所 以平时要注意识图 能力的培养。第1节 细胞膜系统的边界1知识与技能 (1)简述细胞膜的成分和功能。 (2)临时装片的制作和显微镜的熟练操作。 2过程与方法 (1)体验制备
4、细胞膜的方法，学会调整视野 与选择观察范围。 (2)通过设计和分析实验，培养学生的科学 探究能力。 学习目标3情感态度与价值观 (1)参与问题探讨与实验结果分析。 (2)通过对细胞结构和功能的学习让学生 体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、 热爱科学。一、制备细胞膜的方法 1材料：一般采用人和其他哺乳动物成熟 的红细胞，因为它没有_和 _，这样的细胞没有其他膜与细胞 膜混在一起，得到的细胞膜纯净。 2原理：一般采用的方法是将实验用的细 胞放入_里，细胞会涨破。细胞内 的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了。知识清单二、细胞膜的成分成分含量特点 脂质约50%_最丰富 _ _约40%功能越复杂的细
5、胞膜 ，其种类和数量越多 _ _2% 10%含量较少三、细胞膜的功能 1将细胞与外界环境分隔开 使细胞成为_的系统，保障了 细胞_的相对稳定。 2控制物质进出细胞 细胞膜对进出细胞的物质进行严格控制， 这种控制作用是_的。相邻两个细胞的_直接接 触，信息从一个细胞传递给 另一个细胞，如 精子和卵细胞之间的识别 和结合。 相邻两个细胞之间形成_ ，如高等植物细胞之间通过_ 相互连接，进行细胞间的信息交流。 (2)细胞间的信息交流，大多与细胞膜的 _有关。难点1 体验制备细胞膜的方法 1实验原理 (1)细胞内的物质具有一定的浓度。如果把细胞 放入清水中，细胞由于吸水而涨破，除去细胞内的其 他物质，
6、得到细胞膜。 (2)哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，核逐 渐退化并从细胞中排出，细胞器也逐渐消失，为携 带氧的血红蛋白腾出空间。因此用哺乳动物成熟的 红细胞作为实验 材料，可以避免细胞膜与核膜、细 胞器膜混杂，可获得较纯净 的细胞膜。难点互动2实验目的 体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程。 3材料用具 猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的 生理盐水)、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微 镜。 4方法步骤 选材：猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加 适量的生理盐水) 制作装片：用滴管取少量红细胞稀释液，滴一小滴在载 玻片上，盖上盖玻片 观察：用显微镜观
7、察红细胞的形态(由低倍镜高倍镜) 滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一 侧用吸水纸吸引(引流法) 观察：持续观察细胞的变化 结果：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容 物流出，获得细胞膜5注意事项 (1)红细 胞要用生理盐水稀释。 (2)注意盖盖玻片的方法，防止出现气泡。 (3)用吸水纸吸引时，注意不要把细胞吸跑 。 (4)上述操作均在载物台上进行。 (5)实验 中持续观 察细胞的变化。特别提示：(1)选用哺乳动物成熟的红细胞作实验 材料的优越性： 红细胞数量多，材料易得。 动物细胞没有细胞壁，省去了去细胞壁的麻烦 ，无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破。 哺乳动物和人成熟的
8、红细胞，没有细胞核和众 多细胞器，易用离心分离法得到较纯的细胞膜。 (2)细胞破裂后，用离心法才能获得纯净的细胞膜 。可采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分 开，得到较纯的细胞膜。(3)显微镜视野中气泡与细胞的区别，气 泡是光亮的，里面有空气。细胞是一个具有 细胞膜、细胞质和细胞核的立体的复杂系统 。但光学显微镜下不能看见细胞膜，却能观 察到细胞与外界环境之间是有界限的。例1 阅读以下材料，完成后面的问题。 科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的 细胞膜。从真核细胞分离出纯净的细胞膜较为困难，因为会有 细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟红细胞没有内 膜，没有细胞核，
9、将其特殊处理后，造成红细胞破裂发生溶血 现象，再将流出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净 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%，脂类43%，糖类8%。 有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气 水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整 个表面积的二倍。(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？ _。 (2)红细胞溶血后，溶出细胞外的物质应该 是 _，这种物质的特性是_，因此 使红细胞具有_的功能。 (3)“血影”的化学成分中的脂质主要是哪一类？ _。它是构成细胞膜的_。 (4)脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍，这说明
10、了 _ _。答案：(1)将红细胞置于蒸馏水中，使其渗 透吸水而涨破 (2)血红蛋白 容易与氧结合， 也容易与氧分离 运输氧气 (3)磷脂 基本支 架 (4)磷脂在细胞膜中是双分子层 解析：细胞膜是由双层磷脂分子组成的， 放在蒸馏水中会吸水胀破，放出的物质是运输 氧气的血红蛋白，血红蛋白的特点是容易与氧 结合，也容易与氧分离。变式训练1 科学家在制备较纯净 的细胞膜时， 一般不选用植物细胞，其原因是( ) 植物细胞液中的有机酸会溶解膜结构 光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜 植物细胞的细胞膜较薄 植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁 琐 植物细胞内会有其他膜结构干扰 A B C D答案：
11、D 解析：植物细胞有细胞壁，细胞内含有各 种具膜细胞器，给提取既带来难度，又造成 干扰，所以植物细胞作材料提取细胞膜不能 获得较纯净的细胞膜。细胞液中的有机酸不 会导致细胞膜溶解，其他生物的细胞膜也都 非常薄。难点2 细胞膜的组成成分与功能 1细胞膜的组成成分2细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境分隔开细胞的界膜进化上的意义：对原始生命出现起标志性的作 用。细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，成为相对 独立的系统。 单细胞生物如草履虫与外界环境的分界面是细 胞膜。由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开 。细胞与外界环境进行物质交换离不开细胞膜。 多细胞生物，细胞膜是细胞与细胞之间的界膜 ，细胞
12、膜保障细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质进出细胞细胞的城门与卫士包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两 个方面，如图所示：特别提示：动物细胞的细胞膜中含有胆固醇。 各种膜所含蛋白质与脂质的比例与膜功能有关 ，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质含量越丰富。 癌变细胞细胞膜成分发生改变，产生甲胎蛋白 和癌胚抗原等物质，且糖蛋白减少。 细胞膜控制物质进出体现了细胞膜的功能特性 选择透过性。细胞膜控制物质进出的能力是相对的，如环境 中的有害物质(如有机磷农药、病菌、病毒等)也能侵 入细胞中，使生物中毒或患病。 细胞死亡后，其功能随之失去。例2 美国科学家理查德阿克赛尔和琳达巴克在研究 气味受体和
13、嗅觉系统组织方式中做出了突出贡献。下图为嗅觉 受体细胞膜的模式图，下列对该图描述错误的是( ) A为蛋白质分子，可作为气味受体 B为多肽，其基本组成单位是氨基酸 C的特异性最终是由遗传性决定的 D为磷脂双分子层，为受体细胞膜的基本支架答案：B 解析：图中表示糖链，它与构成糖蛋 白完成细胞的识别和信息传递等功能；图中 的为磷脂双分子层，它是细胞膜的基本支 架；细胞中蛋白质的合成由基因来控制，因 此蛋白质功能的特异性是由遗传性决定的。变式训练 2 在哺乳动物受精的过程中， 精子能够与卵细胞相互识别 ，精子将其头部钻 入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子 进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入
14、 。这一现象体现出细胞膜能够( ) A保障细胞内部环境的相对稳 定 B控制物质进 出细胞 C使卵细胞摄入所需要的精子 D进行细胞间的信息交流 答案：D解析：细胞膜具有多种重要功能，细胞膜 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；能控制物质进出细胞；能 够进行细胞间的信息交流。而解答本题关键 是针对题目所给的材料进行分析。精卵之间 的相互识别与结合，靠的是细胞膜上对应的 糖蛋白信息分子，是一种信息交流过程。细胞膜的几个特性简介 1镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌 蛋白质(如受体蛋白、载体蛋白、酶蛋白)构成的。 2流动性：流动性膜结构中蛋白质和脂类分子在 膜中可做各种形式的
15、移动，膜整体结构也具有流动性 。流动性具有重要生理意义，与物质运输、细胞识别 、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关。 3不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同。知识拓展4蛋白质极性：多肽链的极性区突向膜表面， 非极性部分埋在磷脂双分子层内部，故蛋白质分子与 水分子和脂溶性分子均具有亲和性。 为什么脂溶性物质(如CO2、O2、甘油、脂肪酸等 )能自由地通过细胞膜，水几乎是不溶于脂的，但它也 能自由进出细胞？原因是由于膜的支架是磷脂双分子 层，所以许多物质通过膜的扩散速度和它们在脂肪 中的溶解度成正比。膜上有小孔，小孔直径小于 1.0nm。因此分子直径小于1.0nm的就可穿膜扩散， 如O2、CO2、H2O等。例 “获得细胞蛋白质详图”是2005年全球十大科 技成果之一。科学家揭示出电压控制的钾通道，这是迄今为止 获得的最高分辨率的分子图像。这些通道是负责钾
