《2018-2019學年高中生物 第四章 細胞的物質輸入和輸出 第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型學案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中生物 第四章 細胞的物質輸入和輸出 第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型學案 新人教版必修1（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第2節(jié)　生物膜的流動鑲嵌模型 學習目標 知識概覽(教師用書獨具) 1.了解生物膜結構的探究歷程和方法。 2.簡述生物膜的流動鑲嵌模型的內容。(重點) 3.生物膜結構與功能相適應的應用分析。(難點) [自 主 預 習·探 新 知] 一、對生物膜結構的探索歷程 時間 科學家或實驗 結論 19世紀末 歐文頓 膜是由脂質組成的 20世紀初 膜的分離實驗 膜的主要成分是脂質和蛋白質 1925年 脂質的提取實驗 細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層 1959年 羅伯特森 所有的生物膜都由蛋白質－脂質－蛋白質三層結構構成 1970年 熒光標記的小

2、鼠細胞和人細胞融合實驗 細胞膜具有流動性 1972年 桑格和尼克森 生物膜的流動鑲嵌模型 二、生物膜的流動鑲嵌模型 1．化學組成：主要是磷脂和蛋白質。 2．結構模型 (1)圖中① (2)圖中② (3)圖中③ 3．結構特點：具有一定的流動性。 4．生物膜的功能特性 生物膜的結構決定了生物膜的功能特性：選擇透過性。 [基礎自測] 1．判斷對錯 (1)細胞膜的組成成分只有磷脂和蛋白質。(　　) (2)生物膜具有流動性是由于磷脂分子可以運動，從而帶動了膜上的蛋白質運動。(　　) (3)細胞膜上的糖類都和蛋白質結合形成了具有識別作用的糖蛋白。(　　) (4)

3、羅伯特森提出的“三明治模型”的一大缺點就是認為膜是靜止不動的。(　　) (5)科學技術的進步在生物膜的流動鑲嵌模型建立過程中發(fā)揮了重要作用。(　　) 提示：(1)×　細胞膜的成分中含有少量的糖類。 (2)×　蛋白質分子的運動并不是磷脂分子運動帶動的。 (3)×　有些糖類和脂質結合形成糖脂。 (4)√　(5)√ 2．科學家將細胞膜中的磷脂成分提取出來，并將它在“空氣－水”界面上鋪成單分子層，發(fā)現這個單分子層的表面積相當于原細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細胞膜上的分布狀況是(　　) 【導學號：92172121】 A．單層排列　　　　　 B．均勻稀疏排列 C．雙層排列 D．

4、均勻緊密排列 [答案]　C (備選習題) 在生物膜結構的探索歷程中，提出流動鑲嵌模型的科學家是(　　) A．羅伯特森和桑格 B．尼克森和桑格 C．尼克森和歐文頓 D．尼克森和羅伯特森 [答案]　B [合 作 探 究·攻 重 難] 　　 對生物膜結構的探究歷程 [思考交流] 結合教材P67圖4－5，思考討論下列問題： (1)人、鼠細胞膜蛋白最終均勻分布說明什么問題？ 提示：膜蛋白是運動的，即膜具有一定流動性。 (2)若適當降低溫度，膜蛋白最終均勻分布的時間會延長，由此說明什么？ 提示：溫度能影響膜的流動性。 (教師用書獨具) 1．仔細觀察教材P66[思考與討

5、論]中磷脂分子圖示，思考并討論下列問題： (1)磷脂分子含有哪些元素？ 提示：C、H、O、N、P。 (2)磷脂分子具有怎樣的結構特點？ 提示：磷脂分子是由磷酸組成的親水的“頭”部和甘油、脂肪酸組成的疏水的“尾”部所構成。 (3)結合磷脂分子的結構特點，試以示意圖的形式畫出多個磷脂分子在水—空氣界面的排布狀態(tài)和在細胞膜上的排布狀態(tài)，并分析其原因。 提示： 分析：①水—空氣界面：因為磷脂分子的“頭部”親水，“尾部”疏水，所以在水—空氣界面上磷脂分子“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣一面。 ②細胞膜上：因細胞膜內外均為水環(huán)境，依據磷脂分子“頭部”親水，“尾部”疏水的特點，

6、故呈現如上圖所示狀態(tài)。 2．結合你所學習的知識，思考哪些實例還能說明膜具有流動性？ 提示：變形蟲的運動、分泌蛋白由轉運小泡的轉運和分泌小泡的分泌、質壁分離過程中原生質層的收縮。 1．構成生物膜的磷脂分子分析 (1)結構：由磷酸、甘油和脂肪酸構成，其中磷酸作為親水性的“頭部”、脂肪酸作為疏水性的“尾部”。 (2)排列方式：“尾部”相對、“頭部”朝外構成磷脂雙分子層(如圖)，作為生物膜的支架。磷脂分子的這種排列方式符合生物膜兩側均為水環(huán)境的事實。 2．人鼠細胞融合實驗分析 (3)結論：細胞膜上的蛋白質是運動的，膜具有一定的流動性 3．溫度、膜流動性與細胞生命活動的關系

7、 (1)溫度高時，膜流動性大，有利于生命活動的進行，但溫度過高，膜的流動性過大，甚至破壞了膜的結構，反而不利于生命活動的正常進行。 (2)溫度低時，膜的流動性下降，膜的運輸功能下降或完全喪失。 [活學活用] 1．科學家用兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發(fā)生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布(即各占半邊)，最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現象支持的結論是(　　) 【導學號：92172122】 A．膜蛋白能自主翻轉 B．細胞膜具有流動性 C．細胞膜具有選擇透過性 D．膜蛋白可以作為載體蛋白 B　[兩種熒光染料標記

8、細胞表面的蛋白質分子，細胞剛融合時，兩種熒光染料在細胞表面對等分布，最后在細胞表面均勻分布，說明細胞膜具有流動性。不能說明膜蛋白能在細胞內外翻轉，也不能說明細胞膜的物質運輸功能。] 2．下列關于生物膜結構探索歷程的說法中，不正確的是(　　) A．最初通過對現象的推理分析得出細胞膜是由脂質組成的 B．三層結構模型認為生物膜為靜態(tài)的結構 C．流動鑲嵌模型認為構成生物膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是可以運動的 D．三層結構模型和流動鑲嵌模型都認為蛋白質分子在膜中的分布是不均勻的 D　[三層結構模型認為生物膜結構由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，認為蛋白質是均勻的、固定的。] 　　

9、生物膜的流動鑲嵌模型 [思考交流] 1．根據桑格和尼克森構建的流動鑲嵌模型，思考它是對稱模型嗎？為什么？如何判斷細胞膜的外側和內側？ 提示：不對稱。因為構成生物膜的蛋白質分子的分布不均勻。根據糖蛋白的分布情況，有糖蛋白的一側為膜的外側，無則為膜內側。 2．實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的細胞，然后將這些細胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現只有同種的細胞才能結合，在這里起識別作用的是細胞膜上的何種物質？ 提示：糖蛋白。 3．細胞膜的流動性和選擇透過性有什么關系？ 提示：流動性是選擇透過性的基礎，只有膜具有流動性，才能表現出選擇透過性。 1．生物膜的流動鑲嵌模型 (

10、1)細胞膜中的脂質除磷脂外，還有一些糖脂和膽固醇。 (2)糖脂和糖蛋白都分布于細胞膜的外表面。 (3)脂質和蛋白質分子并不是均勻分布的，而是呈不對稱性分布。 2．生物膜兩大特點的比較 (1)區(qū)別 項目 結構特點——流動性 功能特點——選擇透過性 基礎 磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的 膜上具有載體蛋白 意義 保證細胞的物質需要、信息交流、分裂和融合等生命活動的進行 控制物質進出 表現 分泌蛋白的分泌、變形蟲的變形、吞噬細胞的吞噬 有些物質可進入細胞，有些物質不能進入 (2)聯系 ①圖示： ②分析：細胞膜的流動性是其選擇透過性的基礎，具有流動性才

11、能表現出選擇透過性。例如，載體蛋白可以運動是其能運輸物質的基礎。 易錯提醒：有關生物膜結構的三點提醒 (1)分析實例體現的特點時，一定要看清要求是體現出“功能特點”還是“結構特點”。 (2)只有活細胞的生物膜才能體現選擇透過性，因此可以利用此原理判斷細胞的死活。 (3)生物膜中的糖類不是全部和蛋白質結合形成糖蛋白，有的和脂質結合形成糖脂，作為細胞表面的標志物質，部分參與細胞間的信息交流。 [活學活用] 1.右圖為細胞膜的流動鑲嵌模型，有關敘述不正確的是(　　) A．具有①的一側是細胞膜的外側 B．①與細胞識別有關 C．②構成細胞膜的基本支架 D．細胞膜的選擇透過性與

12、①的種類和數量有關 D　[圖中①為糖蛋白，其只分布在細胞膜的外側，糖蛋白具有識別功能，與細胞識別有關；②為磷脂雙分子層，構成了細胞膜的基本支架；細胞膜的選擇透過性與③蛋白質的種類和數量有關。] 2．下列不符合生物膜的流動鑲嵌模型的說法是(　　) 【導學號：92172123】 A．磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性 B．每個磷脂分子的疏水端都向內 C．嵌入磷脂雙分子層的蛋白質分子大多能運動 D．生物膜中的磷脂分子和蛋白質分子之間沒有聯系，所以才具有流動性 D　[生物膜中的磷脂分子和蛋白質分子大都能運動，這使整個生物膜具有流動性。生物膜是一個整體，它上面的各種分子相互作用、密切

13、聯系才維持了生物膜的整體性。] [當 堂 達 標·固 雙 基] 1．將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經過充分的攪拌后，下列能正確反映其分布的是(　　) A　[磷脂分子的頭部是親水性的，尾部是疏水性的。] 2．羅伯特森的關于生物膜模型的構建：所有的生物膜都由蛋白質－脂質－蛋白質三層結構構成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊的暗層是蛋白質分子。這一觀點的局限性主要在于(　　) A．不能解釋生物膜的化學組成 B．不能解釋生物膜成分的相似性 C．不能解釋脂質類物質較容易跨膜運輸 D．不能解釋變形蟲的變形運動 D　[三層結構膜型認為生物膜為靜態(tài)結構。] 3．以下關于

14、細胞膜結構的敘述中不正確的是(　　) A．膜兩側物質分子的排列是不對稱的 B．組成膜的物質分子的運動使膜具有一定的流動性 C．磷脂具有保護、潤滑、識別和信息傳遞的作用 D．磷脂排列成雙分子層 C　[細胞膜上的糖蛋白具有保護、潤滑、識別和信息傳遞的作用，磷脂雙分子層是構成細胞膜的基本支架。] 4．下列過程中，不直接依賴細胞膜的流動性就能完成的是(　　) A．液泡失水皺縮 B．氨基酸在核糖體上進行脫水縮合 C．變形蟲的變形 D．人鼠細胞融合 B　[核糖體不具有膜結構。] 5．如圖表示細胞膜的亞顯微結構模式圖，請據圖回答： (1)圖中[A]________的基本組成單位

15、是________。構成細胞膜基本支架的結構是[　　]____________。 (2)與細胞膜的識別功能有關的結構是[　　]________。 (3)吞噬細胞吞噬細菌的過程體現了細胞膜具有______性。這是因為 ____________________________________________________________。 (4)不同細胞細胞膜的生理功能不同，主要取決于細胞膜上的什么結構？________(填寫標號)。 (5)細胞膜的外側是________(填“M”或“N”)側，判斷的依據是 ______________________________________

16、______________________。 (6)細胞膜的這種結構模型被稱為________。 [答案]　(1)蛋白質　氨基酸　C　磷脂雙分子層　(2)D　糖蛋白　(3)流動　組成細胞膜的蛋白質分子和磷脂分子都不是靜止不動的，而是可以運動的 (4)A　(5)M　M側有多糖與蛋白質結合形成的糖蛋白，糖蛋白位于細胞膜外側　(6)流動鑲嵌模型 [核心語句歸納] 1．脂溶性物質優(yōu)先通過細胞膜，說明細胞膜中含有脂質。 2．磷脂雙分子層是構成生物膜的基本支架。 3．構成生物膜的磷脂和蛋白質分子大多數是可以運動的。 4．糖蛋白只分布于細胞膜的外表面，與細胞識別作用有關。 5．細胞膜的結構特性是具有一定的流動性，功能特性是具有選擇透過性。 8