1、第14课时生物膜的流动镶嵌模型目标导航1.了解生物膜流动镶嵌模型的基本内容。2.了解科学研究是一个不断探究、不断完善的漫长过程。一、对生物膜结构的探索历程时间(人物)实验依据结论或假说19世纪末欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现可以溶于_的物质更容易通过细胞膜膜是由_组成的20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是_和_1925年荷兰科学家从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的_倍膜中的脂质分子必然排列为_1959年罗伯特森电子显微镜下看到细胞膜清晰的_三层结构所有的生物膜都由_三层结构构成，是_的结构1970年_标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有_
2、1972年桑格和尼克森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的_模型二、流动镶嵌模型的基本内容1基本构成(1)基本支架：_，具有_性。(2)蛋白质分子 分布：有的镶嵌在磷脂双分子层的_，有的部分或全部_磷脂双分子层中，有的_整个磷脂双分子层。特点：_蛋白质分子可以运动。2特殊结构糖被(1)位置：细胞膜的_。(2)本质：细胞膜上的_与_结合形成的_。(3)作用：与细胞表面的_有关；在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有_和_作用。知识点一对生物膜结构的探索历程1变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了 ()A细胞膜具有选择透过性B细胞膜具有一定的流动性C细胞膜具有全透性D细胞膜具有保护作用2下面是一组
3、关于细胞膜的实验，请分析回答下列问题：实验一：取两种不同的动物细胞，使细胞分散成单个，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。实验二：科学家将一个细胞的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它在空气/水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞表面积的两倍。实验三：科学家们在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。(1)实验一可作为证明_的典型例子。(2)实验二说明_。(3)实验三说明_。知识点二流动镶嵌模型的基本内容3如图表示细胞膜的流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是 ()A具有的一侧为细胞膜的外侧B与细胞表面的识别有
4、关C是构成细胞膜的基本支架D细胞膜的选择透过性与的种类和数量有关4下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是 ()A细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要B细胞膜表面的糖蛋白具有特异性C细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系D细胞膜的功能特性是具有流动性基础落实1下列说法中，与生物膜发现史不一致的是 ()A欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的B荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层面积为红细胞表面积的两倍。他们由此推出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层C罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构，提出所有的生物膜都是由磷脂蛋白质磷
5、脂三层结构构成的D科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合，证明了细胞膜的流动性2一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小，而面积扩大，这体现了细胞膜具有 ()A一定的流动性B选择透过性C专一性D控制物质进出细胞的功能3当具有蛋白质衣壳的SARS病毒侵入人体后，体内的淋巴细胞就能识别这一异物，并产生相应的抗体。淋巴细胞之所以能识别SARS病毒，是因为其细胞膜上具有 ()A磷脂分子B糖被 C蛋白质D抗原4用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞表面的蛋白质。把人和鼠的两细胞融合。融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将融合后的细胞在适宜的条件
6、下培养，保持其活性，会出现的现象是 ()A细胞表面只发红色荧光B细胞表面只发绿色荧光 C细胞表面一半发红光，一半发绿光D细胞表面红、绿荧光均匀分布5细胞膜与其完成各种生理功能相适应的极为重要的结构特点是 ()A磷脂分子排列成双分子层B两侧膜物质分子排列不对称C球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层D膜物质分子的运动使其具有一定的流动性6细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断细胞膜的主要化学成分是()糖类磷脂磷酸蛋白质水核酸ABCD7经实验测定植物细胞的强度大于动物细胞，是由于它含有较多的 ()A核酸B脂质C纤维素D蛋白质能力提升8异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间
7、的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是 ()A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成B细胞膜的外表面有糖蛋白C细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有选择透过性9细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列能反映该特点的是 ()高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合变形虫能伸出伪足小肠绒毛上皮细胞对Na、K的吸收核糖体中合成的蛋白质进入细胞核植物细胞质壁分离和复原实验ABCD10对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，
8、即出现了斑点。上述实验不能说明的是 ()A细胞膜具有流动性B荧光染料能与细胞膜组成成分结合C根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率11据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为 ()A细胞膜具有一定的流动性B细胞膜是选择透过性膜C细胞膜以磷脂双分子层为基本支架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子12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贮存油，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
9、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13细胞膜上的蛋白质分子 ()A在细胞膜内外侧对称分布B是不能运动的C与细胞膜的功能有关D在细胞膜内侧与糖类结合形成糖蛋白题号12345678910111213答案综合拓展14下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答：(1)图中ks5uB_的基本组成单位是_，构成细胞膜基本支架的结构是ks5u_。(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是ks5u_。(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有_性，这是因为_。(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的_结
10、构？(5)细胞膜的外侧是_(M、N)侧，判断的依据是_。(6)细胞膜的这种结构模型被称为_。答案 知识清单一、脂质脂质脂质蛋白质2连续的两层暗亮暗蛋白质脂质蛋白质静态荧光流动性 流动镶嵌二、1.(1)磷脂双分子层流动(2)表面嵌入横跨 大多数2.(1)外表(2)蛋白质糖类糖蛋白(3)识别保护润滑对点训练1Bks5u根据细胞膜的选择透过性，细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子物质也可以通过，而其他的离子、小分子物质和大分子物质则不能通过。变形虫可以吞噬整个细菌，显然不能说明细胞的选择透过性，而恰好表明细胞膜具有一定的流动性。知识链接证明细胞膜具有流动性的实例(1)草履虫取食过
11、程中食物泡的形成以及胞肛废渣的排出。(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成。(3)白细胞吞噬细菌。(4)分泌蛋白的释放过程。(5)受精时生殖细胞的融合过程。(6)制备单克隆抗体时的细胞融合。(7)红细胞通过狭窄毛细血管时发生的变形。(8)精细胞形成精子时发生的变形。(9)酵母菌在出芽生殖时长出芽体。(10)人鼠细胞的融合实验。(11)变形虫的切割实验。(12)植物细胞的质壁分离和复原实验。2(1)细胞间相互识别(2)磷脂分子在细胞膜上的分布状况为双层排列(3)组成细胞膜的物质中有脂质和蛋白质分子解析由于细胞膜的识别功能，通常只有同种细胞才能相互结合。单分子层的面积是细胞表面积的两倍，说明磷脂分子在
12、细胞膜上成双层排列。酶具有专一性，能被蛋白酶分解，说明细胞膜中有蛋白质分子；细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解，说明细胞膜中有脂质。方法点拨领悟细胞膜成分的分析方法(1)用溶解脂质的溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解，脂质分子进入到溶剂中，说明细胞膜中含有脂质分子。(2)用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构，说明细胞膜的化学组成中含有蛋白质。3Dks5u图中是糖蛋白，是磷脂双分子层，是蛋白质分子。糖蛋白主要与细胞的信息交流和识别有关，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，蛋白质是生物膜中的功能分子，细胞膜的选择透过性主要与膜上的蛋白质有关。方法点拨生物膜的基本骨架是磷脂双分子层；糖蛋白分布于细胞膜的外侧与细胞间
13、的信息交流和识别有关。4Dks5u细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，该特点与细胞分泌蛋白的分泌等生理功能有关。细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用，并具有特异性。细胞膜与内质网膜可以直接相互转化，细胞膜与高尔基体膜之间可以通过囊泡进行间接转化。细胞膜的功能特性是具有选择透过性。知识链接细胞膜的流动性和选择透过性的区别和联系(1)区别：具有一定的流动性是细胞膜的结构特点，即磷脂分子是运动的，大多数蛋白质分子也是运动的。选择透过性是细胞膜的功能特点，即水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有
14、流动性，才能表现出选择透过性，如细胞膜中的部分蛋白质充当了载体，运输物质进出细胞，只有它是运动的，才能运输物质。课后作业1Cks5u罗伯特森在电镜下看到的细胞膜的“暗亮暗”的三层结构，提出生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”三层结构构成的。2Aks5u细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质分子，而且这些分子不是静止的，而是可以运动的，且物质的运动与温度有关，在一定的温度范围内，当温度升高时，运动增强，使细胞膜的相对面积增大、厚度减小。B项是细胞膜的功能特点，C项是针对载体蛋白而言的，D项是细胞膜的功能，也不能反映细胞膜的结构特点。3B此题考查细胞膜的识别功能。糖被4Dks5u由于组成膜的蛋白质分子可以运
15、动，所以应当是两种颜色的荧光均匀分布，证明细胞膜具有流动性。5Dks5u细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，而这种流动性对于维持生物体的生命活动有重要作用。这种结构特点使细胞具有选择透过性，如水分子、细胞所需要的离子、小分子物质可以跨膜运输。总之，这种结构特点对于细胞完成各种生理功能非常重要。6Bks5u脂质溶剂溶解的一般是脂质物质，在选项中只有磷脂是脂质物质；蛋白酶能催化蛋白质水解。因此，可以推断细胞膜的化学成分是磷脂和蛋白质。7Cks5u植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，它的化学成分主要是纤维素和果胶，纤维素有较强的韧性和抗牵拉性。细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。8Bks5u磷脂和蛋
16、白质是构成细胞膜的主要组成成分；细胞膜的流动性是细胞膜的结构特点；选择透过性是细胞膜的功能特点；细胞膜表面的糖蛋白具有细胞识别的功能。9Cks5u解答本题的关键是：首先要理解细胞膜的流动会影响其形态的变化。一般来说，细胞膜形态的改变都是膜上的蛋白质分子和磷脂分子运动的结果。第二，逐项分析实例，确定细胞膜是否发生了形态的变化，从而得出答案。膜的融合、伪足及质壁分离和复原实验都是反映细胞膜具有流动性的典型例子。细胞对Na、K的吸收是通过细胞膜的运输功能实现的。核糖体合成的蛋白质通过核孔进入细胞核，不需要通过细胞膜。10Cks5u根据图示信息，放射性的荧光物质激光束照射时荧光消失，停止照射荧光恢复说
17、明荧光物质并没有跨膜运输。细胞膜具有流动性，激光束照射可加快细胞膜的流动性。11Cks5u磷脂占细胞膜总量的50%左右，并形成双分子层的基本支架。磷脂与胆固醇、脂肪酸、维生素D等物质都属于脂质，具有相似的物理性质。根据相似相溶原理，脂质分子容易通过细胞膜。12Aks5u因磷脂分子的头部亲水、尾部疏水，且油滴内部贮油，所以磷脂的尾部向着油滴内，头部向油滴外，由单层磷脂分子构成。13Cks5u细胞膜中的两层磷脂分子形成基本支架，蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿等形式存在于细胞膜上，与细胞识别、物质运输等功能有关。14(1)蛋白质氨基酸D磷脂双分子层(2)E糖蛋白(3)流动组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的，而是可以运动的(4)蛋白质(5)M M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧(6)流动镶嵌模型解析细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层，膜外侧有糖被。细胞膜的功能主要由蛋白质承担。