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高中生物必修1學(xué)案: 第四章 物質(zhì)的輸入和輸出第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.體會科學(xué)家建立生物膜模型的過程。 2.簡述生物膜流動鑲嵌模型的內(nèi)容。(重點) 3.討論在建立生物膜模型的過程中,如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。(難點) 核心概念 磷脂雙分子層 流動鑲嵌模型 糖被 一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 時間 科學(xué)家或?qū)嶒? 結(jié)論 19世紀(jì)末 歐文頓 膜是由__脂質(zhì)____組成的 20世紀(jì)初 膜的分離實驗 膜的主要成分是__脂質(zhì)____和__蛋白質(zhì)____ 1925年 脂質(zhì)的提取實驗 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)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

2、由__蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)____三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 1970年 用熒光染料標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞進(jìn)行融合實驗 細(xì)胞膜具有__流動性____ 1972年桑格和 尼克森 新的觀察和實驗 提出__流動鑲嵌____模型 二、生物膜的流動鑲嵌模型 1.結(jié)構(gòu)模型: (1)圖中① (2)圖中② (3)圖中③ 2.結(jié)構(gòu)特點:具有一定的__流動性____。 3.生物膜的功能特性: 生物膜的結(jié)構(gòu)決定了生物膜的功能特性:__選擇透過性____。 ?思考 1.結(jié)合已學(xué)過的知識,舉出體現(xiàn)細(xì)胞膜流動性的生物學(xué)實例。 提示:變形蟲的運動、精子與卵細(xì)胞的結(jié)合、分泌蛋白的分泌過程、白細(xì)胞吞噬

3、病原體等。 2.人、鼠細(xì)胞融合實驗是在37℃條件下進(jìn)行的,溫度會影響細(xì)胞融合的速率嗎?是怎樣影響的? 提示:會。溫度會影響分子運動的速率,進(jìn)而影響細(xì)胞融合的速率。 H  判斷題 1.細(xì)胞膜的組成成分只有磷脂和蛋白質(zhì)。( × ) 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(zhì)運動。( × ) 3.羅伯特森提出的“三明治模型”的一大缺點就是認(rèn)為膜是靜止不動的。( √ ) 4.磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子,磷酸“頭”部是疏水的,脂肪酸“尾”部是親水的。( × ) 5.所有的細(xì)胞都具有相同的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),即由磷脂分子構(gòu)成膜的基本支架,“嵌入”支架或“漂浮

4、”在支架兩側(cè)的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同。( × ) 6.溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。( √ ) 7.如果用單層磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體來包裹某種藥物,則該藥物應(yīng)該屬于脂溶性的。如果用雙層的脂質(zhì)體包裹藥物,則該藥物應(yīng)該屬于水溶性。( √ ) 8.細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)結(jié)合成糖脂。( √ ) 知識點 生物膜的結(jié)構(gòu)和功能 Z  1.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 (1) (2)蛋白質(zhì) ①位置 ②種類 (3)糖類 2.生物膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性 (1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是運動的。 (2)生理意義:完成物質(zhì)運輸、細(xì)胞識別、細(xì)胞融合等功能。 (3)實驗驗證:變

5、形蟲的運動、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、細(xì)胞胞吞和胞吐現(xiàn)象等。 3.功能特點——選擇透過性 (1)含義:水分子可以自由通過磷脂雙分子層,細(xì)胞需要的離子和小分子可以通過,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。 (2)原因: ①某些離子和分子不能透過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層。 ②與細(xì)胞膜上載體蛋白的專一性有關(guān),如圖中物質(zhì)A、B有相應(yīng)的載體蛋白,而物質(zhì)C沒有相應(yīng)的載體蛋白。 知識貼士 ①生物膜的結(jié)構(gòu)特點與功能特性一定要區(qū)分開,不可混淆。 ②膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān),功能越復(fù)雜的細(xì)胞,其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的含量越高,種類越多。 ③載體蛋白具有專一性,在一定程度上決定了膜的選擇透過性。 D  典

6、例1 如圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,①~③表示構(gòu)成細(xì)胞膜的物質(zhì),下列有關(guān)說法錯誤的是( D ) A.細(xì)胞之間的相互識別與①有關(guān) B.②表示蛋白質(zhì)分子 C.②③分子大都是可以運動的 D.細(xì)胞膜的功能特性與③分子無關(guān) [解析] 細(xì)胞膜的主要成分為②蛋白質(zhì)和構(gòu)成基本支架的③磷脂雙分子層;②③大都是不斷運動的,是細(xì)胞膜流動性的基礎(chǔ);①糖蛋白具有識別等作用;細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是功能特性的基礎(chǔ)。 〔變式訓(xùn)練1〕 據(jù)研究發(fā)現(xiàn),膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜,這是因為( C ) A.細(xì)胞膜具有一定的流動性  B.細(xì)胞膜是選擇透過性膜 C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以磷脂雙分子層

7、為基本支架  D.細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子 [解析] 磷脂占細(xì)胞膜總量的50%,并形成雙分子層支架。磷脂與膽固醇、脂肪酸、維生素D一樣,都屬于脂質(zhì),具有相似的物理性質(zhì)。根據(jù)相似相溶的原理,脂質(zhì)分子容易通過細(xì)胞膜。 1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(如圖所示) 2.流動性和選擇透過性的關(guān)系 (1)區(qū)別:流動性是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點,選擇透過性是細(xì)胞膜的功能特性。 (2)聯(lián)系:流動性是選擇透過性的基礎(chǔ),因為只有細(xì)胞膜具有流動性,細(xì)胞才能完成其各項生理功能,才能表現(xiàn)出選擇透過性;相反,細(xì)胞膜失去了選擇透過性,也意味著細(xì)胞已經(jīng)死亡。 知識貼士 注意區(qū)分細(xì)胞膜的功能和功能特性 細(xì)胞膜

8、的功能是將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞及進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流,而功能特性是選擇透過性。 典例2 (2018·河南鄭州高三質(zhì)檢)如圖是溶酶體發(fā)生過程及其“消化”功能示意圖。下列敘述錯誤的是( C ) A.b是剛形成的溶酶體,它起源于高爾基體 B.c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),d是線粒體,e是包裹線粒體的小泡 C.溶酶體的生命活動所需能量由e內(nèi)的d提供 D.b和e融合為f的過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性 [解析] 由圖中各種細(xì)胞器的形態(tài)可以看出,a是高爾基體,b是剛形成的溶酶體,由高爾基體產(chǎn)生的囊泡形成,A項正確;c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),d是線粒體,e是包裹線粒體的小泡,B項正確;溶酶體的生命活動所需能量不是由e內(nèi)的d提供的,而是由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供的,C項錯誤;b和e融合為f的過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性,D項正確。 1.磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架。 2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層。 3.磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動。 4.糖蛋白(糖被) 組成:由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。分布在細(xì)胞膜的外側(cè)。 作用:細(xì)胞識別、保護(hù)和潤滑等。 5.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點——具有一定的流動性。

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