1、第2课时 生物膜的流动镶嵌模型 1.简述生物膜的结构。2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。3.理解细胞膜具有一定流动性的原理。4.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。1.19世纪末,欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜,提出膜是由_组成的。2.20世纪初,化学分析表明,膜的主要成分是 。3.1925年,荷兰科学家得出结论:细胞膜中的脂质分子排列为连续的_。4.20世纪40年代,科学家推测脂质两边各覆盖着 。5.1959年,罗伯特森认为生物膜由 三层结构构成。6.1970年,人鼠细胞融合实验表明,细胞膜具有 。7.1972年,桑格和尼克森提出的生物膜的
2、 模型为大多数人所接受。一、生物膜的探索历程蛋白质脂质和蛋白质脂质两层蛋白质脂质蛋白质流动性流动镶嵌 1._构成膜的基本支架,其结构特点是具有_。2.蛋白质分子有的_,有的部分或全部_,有的 _;大多数蛋白质分子是可以 的。3.细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成 ,也可以和脂质结合形成 。4.细胞膜的功能主要是由 来承担的。二、流动镶嵌模型的基本内容镶在磷脂双分子层表面流动性磷脂双分子层横跨整个磷脂双分子层嵌入磷脂双分子层中运动蛋白质糖脂糖蛋白1.(2014年晋江侨声高一月考)科学家在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质物质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解,这些事实说
3、明了组成细胞膜的物质中有()。A.糖类和脂质 B.糖类和蛋白质 C.蛋白质和脂质 D.蛋白质和核酸【解析】脂溶性物质能够优先通过细胞膜,根据相似相溶原理,说明细胞膜的组成成分中有脂质;细胞膜会被蛋白酶分解,说明其中有蛋白质。C2.生物膜的“蛋白质脂质蛋白质”静态结构模型不能解释的现象是()。A.细胞膜是细胞的边界 B.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜 C.变形虫的变形运动 D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间【解析】变形虫的运动依赖于细胞膜的流动性。C3.人体的某些白细胞能吞噬破伤风杆菌,这一生理过程的完成依赖于细胞膜的()。A.保护作用 B.分泌作用 C.流动性 D.选择透过性【解析】此
4、题主要考查细胞膜的结构特点。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,白细胞的吞噬作用是通过细胞膜的流动性完成的。4.在生物膜结构的探索历程中,提出流动镶嵌模型的科学家是()。A.罗伯特森和桑格 B.尼克森和桑格 C.尼克森和欧文顿 D.尼克森和罗伯特森【解析】1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。CB5.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是()。以磷脂双分子层为基本骨架 蛋白质脂质蛋白质的三层结构 静止的 流动的 A.B.C.D.【解析】桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型,认为磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的,具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入
5、磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,大多数蛋白质分子是可以运动的。C1.请完成细胞膜的亚显微结构示意图。知识点一：生物膜的流动镶嵌模型的基本内容解读 糖蛋白 磷脂双分子层 蛋白质分子 2.生物膜的基本支架和膜功能的主要体现者分别是什么?糖被具有哪些主要功能?答案：磷脂双分子层和膜蛋白。糖被与细胞的识别、保护、润滑、免疫等有密切关系。答案:蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。生物膜具有一定的流动性。具有糖蛋白(糖侧链)的一侧是细胞膜的外侧。3.构成生物膜的蛋白质分子在膜上是如何分布的?生物膜的结构特点是什么?如何通过细胞膜流动镶
6、嵌模型区别细胞膜的内外侧?知识总结 生物膜的成分中不仅含有磷脂和蛋白质分子,还含有固醇、糖脂等物质。细胞大都生活在液体的环境中,所以构成细胞膜骨架的磷脂分子亲水的“头部”排在外侧,疏水的“尾部”排在内侧。膜结构中的蛋白质和磷脂分子在膜上都可以做多种形式的运动,导致膜整体具有一定的流动性。在一定温度范围内随温度升高,膜的流动性增强。例1 材料:2004年诺贝尔生理学或医学奖,授予美国科学家理查德阿克塞尔和琳达巴克,以表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献。他们的研究使我们知道了“闻香识女人”的奥秘。下图为嗅觉受体细胞膜模式图(局部):请据以上材料和模式图回答问题:(1)A代表_分子
7、;C代表_。(2)气味物质分子首先要与图中 结合,才有产生嗅觉的可能。(3)图中A具有特异性,这种特异性最终是由 决定的。(4)某些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,使嗅觉分 辨能力下降,B的完整化学名称是_。蛋白质 多糖 ADNA(或基因、遗传物质)磷脂双分子层 磷脂双分子层 【解析】蛋白质分子的特异性最终是由遗传物质(DNA或基因)决定的。技巧归纳 解此题要熟知生物膜流动镶嵌模型的内容,记清各组分的功能。生物膜的结构特点,具有一定的流动性的直接原因是构理解成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的。1.请叙述生物膜的流动性。答案：组成生物膜的磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。
8、多数蛋白质分子也是可以运动的,但不是与液态水一样无规则地运动。2.生物膜两侧的分子性质和结构不同,这体现了生物膜的什么性质?3.请举例说明细胞膜具有一定的流动性。答案：不对称性。答案：如草履虫取食过程中食物泡的形成过程及胞肛废渣的排出;变形虫捕食和运动时伪足的形成;酵母菌的出芽生殖中长出芽体;白细胞吞噬细菌;受精时精子、卵细胞的融合过程;人-鼠细胞的融合过程等。知识点二：如何理解生物膜的流动镶嵌模型?例2 若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,下列能正确反应其分布的图是()。【解析】根据磷脂分子的特点,组成细胞膜的磷脂头部亲水,尾部疏水,因此在水溶液中呈现出头部在水中,尾部在空气中的分布,
9、即图A所示的分布情况。A1.(2015年安庆五校期中联考)一些离子和小分子物质可以通过细胞膜,而另外一些离子和小分子物质则不能通过,这说明细胞膜是一种()。A.全透性膜 B.半透膜 C.流动性膜 D.选择透过性膜 D【解析】细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。2.下列过程不能体现细胞膜的流动性的是()。A.胰岛素的合成与分泌 B.高尔基体产生的囊泡与细胞膜融合 C.萎蔫的植物细胞出现质壁分离 D.细胞膜上糖蛋白的识别过程【解析】细胞膜上糖蛋白的识别作用是糖蛋白与信息分子的结合过程,体现不出细胞膜的流
10、动性。D3.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是()。A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内 B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同 D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对【解析】由题中信息可知,中间是储存的油滴,外面是磷脂膜,而磷脂头部亲水、尾部疏水,由此出现A项所述结构。A4.下图为细胞膜的流动镶嵌模型,相关叙述错误的是()。A.图中a与细胞识别有关,细胞的识别是信息传递的过程 B.图中c分子具有亲水
11、的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部 C.b构成膜的基本支架 D.图中d的分布状态有两种,镶在表面或贯穿于整个磷脂双 分子层【解析】图中a为糖蛋白,与细胞的识别有关;b为磷脂双分子层,构成膜的基本支架;c是磷脂分子,有亲水的头部和疏水的尾部;d为蛋白质,在膜上呈不对称分布,有的镶在膜表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。D5.下图表示细胞的亚显微结构模式:(1)精卵识别与图中 (填标号)有关。(2)图中的A侧为细胞膜的内侧还是外侧?。(3)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构,但执行的具体功能有很大区别,具体原因是由于图中 (填标号)不同。(4)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不再整齐,细胞膜厚度减少,而膜表面积扩大,膜对离子和分子的通透性增加。对于膜的上述变化,合理的解释是 细胞膜具流动性 。外侧