2021-2022高中生物1學(xué)案：第4章 第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE16-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.了解生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程和方法。2。簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容。（重點(diǎn)）3。理解生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的應(yīng)用分析。1。通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。2.通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成模型與建模的科學(xué)思維方式.一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間科學(xué)家或?qū)嶒?yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)さ闹饕煞质侵|(zhì)和蛋白質(zhì)1925年脂質(zhì)的提取實(shí)驗(yàn)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由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年桑格和尼克森生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1．化學(xué)組成：主要是磷脂和蛋白質(zhì)。2．結(jié)構(gòu)模型(1)圖中①eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1(名稱：磷脂雙分子層,作用：膜的基本支架，特點(diǎn)：具有流動(dòng)性))(2）圖中②（3)圖中③eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(名稱:糖蛋白，又叫糖被，位置：細(xì)胞膜的外表面,作用:保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別等））3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性。4．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(guò)性。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(dòng)性是由于磷脂分子可以運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)了膜上的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)。 （）3．細(xì)胞膜上的糖類都和蛋白質(zhì)結(jié)合形成了具有識(shí)別作用的糖蛋白。 （）4．羅伯特森提出的“三明治模型"的一大缺點(diǎn)就是認(rèn)為膜是靜止不動(dòng)的. ()5．科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型建立過(guò)程中發(fā)揮了重要作用. ()提示：1。×細(xì)胞膜的成分中含有少量的糖類.2．×蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)并不是磷脂分子運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的。3．×有些糖類和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。4．√5?！虒?duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程[問(wèn)題探究]1．結(jié)合教材P67圖4－5，思考討論下列問(wèn)題：(1)人、鼠細(xì)胞膜蛋白最終均勻分布說(shuō)明什么問(wèn)題？提示:膜蛋白是運(yùn)動(dòng)的,即細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。（2)若適當(dāng)降低溫度,膜蛋白最終均勻分布的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，由此說(shuō)明什么?提示:溫度能影響膜的流動(dòng)性.2．仔細(xì)觀察教材P66［思考與討論］中磷脂分子圖示，思考并討論下列問(wèn)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)？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(gòu)成.(3)結(jié)合磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),試以示意圖的形式畫(huà)出多個(gè)磷脂分子在水—空氣界面的排布狀態(tài)和在細(xì)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?yàn)榱字肿拥摹邦^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(xì)胞膜上：因細(xì)胞膜內(nèi)外均為水環(huán)境，依據(jù)磷脂分子“頭部”親水，“尾部"疏水的特點(diǎn)，故呈現(xiàn)如上圖所示狀態(tài).3．結(jié)合你所學(xué)習(xí)的知識(shí),思考哪些實(shí)例還能說(shuō)明膜具有流動(dòng)性。提示:變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)、分泌蛋白由轉(zhuǎn)運(yùn)小泡的轉(zhuǎn)運(yùn)和分泌小泡的分泌、質(zhì)壁分離過(guò)程中原生質(zhì)層的收縮等。eq\o([歸納總結(jié)］)1．構(gòu)成生物膜的磷脂分子分析（1)結(jié)構(gòu):由磷酸、甘油和脂肪酸構(gòu)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(duì)、“頭部"朝外構(gòu)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(cè)均為水環(huán)境的事實(shí)。2．人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)分析（3）結(jié)論:細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，膜具有一定的流動(dòng)性。3．溫度、膜流動(dòng)性與細(xì)胞生命活動(dòng)的關(guān)系（1）溫度高時(shí),膜流動(dòng)性大，有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行，但溫度過(guò)高，膜的流動(dòng)性過(guò)大，甚至破壞了膜的結(jié)構(gòu)，反而不利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。（2）溫度低時(shí),膜的流動(dòng)性下降，膜的運(yùn)輸功能下降或完全喪失.1．科學(xué)家用兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)，兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對(duì)等分布（即各占半邊），40分鐘后，在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持的結(jié)論是()A．膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)B．細(xì)胞膜具有流動(dòng)性C．細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性D．膜蛋白可以作為載體蛋白B[兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)，兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對(duì)等分布（即各占半邊），最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一現(xiàn)象說(shuō)明構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]2．下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的說(shuō)法中，不正確的是（)A．最初通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析得出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的B．三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)C．流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的D．三層結(jié)構(gòu)模型和流動(dòng)鑲嵌模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分子在膜中的分布是不均勻的D［三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，認(rèn)為蛋白質(zhì)是均勻的、固定的。］生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型［問(wèn)題探究]1．根據(jù)桑格和尼克森構(gòu)建的流動(dòng)鑲嵌模型，思考它是對(duì)稱模型嗎？為什么?如何判斷細(xì)胞膜的外側(cè)和內(nèi)側(cè)?提示:不對(duì)稱。因?yàn)闃?gòu)成生物膜的蛋白質(zhì)分子的分布不均勻。根據(jù)糖蛋白的分布情況，有糖蛋白的一側(cè)為膜的外側(cè)，無(wú)糖蛋白的一側(cè)則為膜的內(nèi)側(cè)。2．實(shí)驗(yàn)表明，將兩種不同的海綿動(dòng)物的細(xì)胞分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能結(jié)合，在這里起識(shí)別作用的是細(xì)胞膜上的何種物質(zhì)？提示:糖蛋白。eq\o（[歸納總結(jié)］)1．生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型(1)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)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(xì)胞膜的外表面。（3)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子并不是均勻分布的,而是呈不對(duì)稱性分布。2．生物膜兩大特點(diǎn)的比較(1）區(qū)別項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-—流動(dòng)性功能特點(diǎn)——選擇透過(guò)性基礎(chǔ)磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的膜上具有載體蛋白意義保證細(xì)胞的物質(zhì)需要、信息交流、分裂和融合等生命活動(dòng)的進(jìn)行控制物質(zhì)進(jìn)出表現(xiàn)分泌蛋白的分泌、變形蟲(chóng)的變形、吞噬細(xì)胞的吞噬有些物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞，有些物質(zhì)不能進(jìn)入(2）聯(lián)系①圖示：②分析：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是其選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)，具有流動(dòng)性才能表現(xiàn)出選擇透過(guò)性.例如，載體蛋白可以運(yùn)動(dòng)是其能運(yùn)輸物質(zhì)的基礎(chǔ).易錯(cuò)提醒：有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)的三點(diǎn)提醒1分析實(shí)例體現(xiàn)的特點(diǎn)時(shí),一定要看清要求是體現(xiàn)出“功能特點(diǎn)"還是“結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”。2只有活細(xì)胞的生物膜才能體現(xiàn)選擇透過(guò)性，因此可以利用此原理判斷細(xì)胞的死活.3生物膜中的糖類不是全部和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，有的和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂,作為細(xì)胞表面的標(biāo)志物質(zhì)，部分參與細(xì)胞間的信息交流。1．下圖為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，有關(guān)敘述不正確的是（)A．具有①的一側(cè)是細(xì)胞膜的外側(cè)B．①與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)C．②構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架D．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與①的種類和數(shù)量有關(guān)D［圖中①為糖蛋白,其只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)，糖蛋白具有識(shí)別功能，與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)；②為磷脂雙分子層，構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與③蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān)。］2．下列不符合生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的說(shuō)法是(）A．磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動(dòng)性B．每個(gè)磷脂分子的疏水端都向內(nèi)C．嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)分子大多能運(yùn)動(dòng)D．生物膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子之間沒(méi)有聯(lián)系，所以才具有流動(dòng)性D［生物膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都能運(yùn)動(dòng)，這使整個(gè)生物膜具有流動(dòng)性。生物膜是一個(gè)整體,它上面的各種分子相互作用、密切聯(lián)系才維持了生物膜的整體性.］[課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句歸納1.脂溶性物質(zhì)優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，說(shuō)明細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)。2.磷脂雙分子層是構(gòu)成生物膜的基本支架。3。構(gòu)成生物膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以運(yùn)動(dòng)的.4。糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞識(shí)別作用有關(guān)。5。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性是具有一定的流動(dòng)性，功能特性是具有選擇透過(guò)性.1．將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過(guò)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(guān)于生物膜模型的構(gòu)建：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子。這一觀點(diǎn)的局限性主要在于(）A．不能解釋生物膜的化學(xué)組成B．不能解釋生物膜成分的相似性C．不能解釋脂質(zhì)類物質(zhì)較容易跨膜運(yùn)輸D．不能解釋變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)D[三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜為靜態(tài)結(jié)構(gòu)。]3．以下關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的敘述中不正確的是(）A．膜兩側(cè)物質(zhì)分子的排列是不對(duì)稱的B．組成膜的物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)使膜具有一定的流動(dòng)性C．磷脂具有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別和信息傳遞的作用D．磷脂排列成雙分子層C[細(xì)胞膜上的糖蛋白具有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別和信息傳遞的作用，磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架。]4．下列關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特性的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．組成細(xì)胞膜的各種成分大都是可以運(yùn)動(dòng)的B．白細(xì)胞能吞噬某些細(xì)菌,這說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性C．不同細(xì)胞對(duì)同一種物質(zhì)的吸收量不同D．細(xì)胞膜由兩層磷脂分子構(gòu)成B［細(xì)胞膜由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子具有一定的流動(dòng)性，A、D正確；白細(xì)胞通過(guò)變形吞噬細(xì)菌，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤;不同細(xì)胞對(duì)同一種物質(zhì)吸收量不同,體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性，C正確.］5．如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1）圖中［A]________的基本組成單位是________。構(gòu)成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是[]____________。(2)與細(xì)胞膜的識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是[］________。(3)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______性。這是因?yàn)開(kāi)_________________________________________________。(4）不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞膜上的什么結(jié)構(gòu)？________(填寫(xiě)標(biāo)號(hào)