生物必修一第四章第四节.ppt

第2节 生物膜的流动镶嵌模型,自 主 乐 园(学生用书P40) 一、学习目标 1了解生物膜结构的探索历程，明确生物膜流动镶嵌模型的主要内容 2掌握生物膜的结构及特性 3绘制细胞膜的模式图并标出各成分 二、关键概念 膜的主要成分、生物膜的流动镶嵌模型,自 主 学 习(学生用书P40) 1.对生物膜结构的探索历程 (1)19世纪末，欧文顿通过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的_不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过_进入细胞。于是他提出：_。,通透性,细胞膜,膜是由脂质组成的,(2)20世纪初，科学家第一次将膜从_中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是_和蛋白质。1925年，两位荷兰科学家用_从人的红细胞中提取出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论：_。 (3)1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的_的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：所有的生物膜都由_三层结构构成，电镜下所看到的中间亮层是_，两边的暗层是11_。,哺乳动物的红细胞,脂质,丙酮,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层,暗亮暗,蛋白质脂质蛋白质,脂质分子,蛋白质分子,(4)1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记12_，用发红色荧光的染料标记13_，将两种细胞融合，刚开始时，融合的细胞一半14_，另一半15_。在37下经过40分钟，两种颜色的荧光16_。这一实验，以及相关的其他实验证据表明17_。 (5)1972年，桑格和尼克森提出的18_为大多数人所接受。,小鼠细胞表面的蛋白质分子,人细胞表面的蛋白质分子,发绿色荧光,发红色荧光,均匀分布,细胞膜具有流动性,流动镶嵌模型,2流动镶嵌模型的基本内容 (1)19_构成了膜的基本支架，这个支架不是20_的，具有21_性。蛋白质分子有的22_磷脂双分子层表面，有的部分或全部23_整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以24_的。 (2)在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的25_和26_结合形成的糖蛋白，叫做糖被。,磷脂双分子层,静止,流动,镶在,嵌入,运动,蛋白质,糖类,(3)糖蛋白的作用有：27_的作用；与细胞表面的28_有密切关系。 (4)细胞膜的结构特点是：29_，细胞膜的功能特性是：30_。,保护和润滑,识别,具有一定的流动性,选择透过性,2.建立模型一般过程 已有知识(观察到的现象)提出假说(模型)检验，修正和补充解释相关现象普遍被接受,二、细胞膜的结构与功能相适应 1细胞膜的组成成分与功能 (1)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，另外，还有少量的糖类。 (2)细胞膜所含蛋白质和脂质的比例同膜的功能有密切关系，膜的功能主要由蛋白质来承担，所以功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高、种类越多。 (3)糖类与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞信息交流有密切关系。,2细胞膜的结构构成与功能 构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层表面，或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。 (1)磷脂分子,(2)蛋白质 位置：覆盖；镶嵌；贯穿。,载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。,(3)糖类 与某些蛋白质构成糖蛋白。 糖蛋白有识别、保护、润滑、免疫等作用。,3细胞膜的功能 (1)屏障作用：保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。 (2)控制细胞的物质交换 活细胞进行新陈代谢时，将需要的营养物质运入细胞，将代谢废物排出去。 能将生物生命活动需要的物质运入，阻止不需要的物质进入，即具有选择性。 细胞膜对物质的选择性运输与其上的载体种类和数量有关。,(3)细胞间的信息交流 细胞膜在细胞间联系中负责信息的接收与传递。 “细胞识别”是指一种生物的细胞对同种或另一种生物的细胞认识与鉴别。如白细胞能吞噬细胞，却不吞噬自身正常细胞。,三、细胞的结构特点流动性 1具有流动性的原因 构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，决定了生物膜具有一定的流动性。 2重要生理意义 保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、融合等正常生命活动的进行。,典 例 剖 析（学生用书P41) 题型一 考查细胞膜的结构特点 例1：细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是( ) A磷脂排列成双分子层 B两侧膜物质分子排列不对称 C球形蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中 D膜物质分子的运动使其具有流动性 答案：D,规律技巧：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，在磷脂双分子层两侧有球形蛋白质覆盖在其表面，或贯穿、镶嵌其中，一般来说，构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，这种特性使细胞膜具有一定的流动性，这是细胞完成各种生理功能的一个前提，因此，膜具有流动性的基础是构成膜的物质(包括磷脂和蛋白质)都是运动的。,题型二 流动镶嵌模型的理解 例2：下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：,(1)A代表_分子；B代表_；D代表_。 (2)细胞膜从功能上来说它是一层具有_的膜。 (3)动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，这说明B具有_。 (4)能参与细胞识别的是图中编号_。,蛋白质,磷脂双分子层,多糖,选择透过性,流动性,D,规律技巧：细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子以镶嵌、嵌入横跨等方式与磷脂双分子层发生联系，在细胞膜的外表面有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖形成的糖蛋白，叫糖被，由此，可知A是蛋白质，B是磷脂双分子层，D是与膜蛋白结合的多糖。细胞膜的功能特点是选择透过性。组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大都可以运动，决定了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，磷脂的流动既可引起膜的横向流动，也能引起膜厚度的改变。糖蛋白与细胞的识别等有关。,梯 度 训 练(学生用书P41) 基础强化 一、选择题 1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。 答案：B,2据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸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细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本支架的 D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 解析：细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，磷脂与胆固醇、脂肪酸等物质都属于脂质，根据相似相溶原理，这些物质可以优先通过细胞膜。 答案：C,3细胞膜的基本支架是( ) A两层磷脂分子 B两层磷酸分子 C脂质分子和糖被 D蛋白质分子 答案：A,4细胞膜的功能特点是( ) A具有一定的流动性 B有保护内部的作用 C一种半透膜 D是一种选择透过性膜 解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，这种结构特点使细胞膜具有选择透过性，水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子都不能通过。 答案：D,5生物膜的“蛋白质脂质蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象( ) 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。 答案：C,6下列关于细胞膜结构的叙述中，不正确的是( ) A磷脂排列成双分子层 B膜两侧物质分子排列不对称 C球形蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中 D组成膜的物质的运动使其具有一定的流动性 解析：磷脂双分子层作为细胞膜的基本支架，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。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的，所以细胞膜具有一定的流动性。 答案：C,7用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。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下培养，保持其活性，会发生的现象是( ) A细胞表面发红色荧光 B细胞表面发绿色荧光 C细胞表面一半发红光，一半发绿光 D细胞表面红、绿色荧光均匀分布 解析：因为构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都具有一定的流动性。 答案：D,8脂质能够优先通过细胞膜，这是因为( ) A细胞膜以磷脂双分子层为基本支架 B细胞膜上有搬运脂质的载体蛋白 C细胞膜外表面有一层糖蛋白 D磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 解析：细胞膜主要成分是脂质和蛋白质，根据相似相溶的原理，脂质可以优先通过细胞膜。 答案：A,9细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫糖被，下面有关糖被在生命活动中的作用的叙述，不正确的是( ) A保护、润滑作用 B识别抗原 C信息交流 D选择透过性 解析：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用，糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系。经研究发现，动物细胞表面糖蛋白的识别作用，好比是细胞与细胞之间，或者是细胞与其他大分子之间互相联络用的文字或语言。 答案：D,10分析下表中的数据，该表不能说明的是( ),A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 B膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关 C膜的功能越简单，所含有的蛋白质的数量越少 D膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多 解析：从表中所给数值可以看出，蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成份，表中膜由上到下蛋白质含量越来越多，生物膜功能越来越复杂。 答案：D,二、非选择题 11如图为细胞膜的结构模式图，请据图回答问题：,(1)从化学成分看，图中是_，是_。 (2)细胞膜的基本支架是 _。 (3)细胞膜的结构特点是_，这种特点表现为图中大都是可以_。 (4)决定细胞膜功能复杂性的物质是 _。,磷脂分子,蛋白质分子,磷脂双分子层,具有一定的流动性,运动的,蛋白质,解析：构成细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子。由于蛋白质和磷脂分子大部分能运动，因此细胞膜从结构上看有一定的流动性，而且细胞膜不是全透性而是有选择地吸收所需的离子和分子，因此从功能上看细胞膜是一种选择透过性膜，起选择作用的是蛋白质(载体)。,12根据下列材料，分析回答问题： 科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，须制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟的红细胞没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后造成红细胞破裂发生溶血现象，再将流出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，生物学上称为“血影”。对“血影”的分析得知其化学组成如下：蛋白质49%，脂质43%，糖类8%。 有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个面积的二倍。,(1)哺乳动物细胞内其他的膜有哪些？ _。 (2)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？ _。 (3)红细胞溶血后，溶出细胞外的物质主要应该是_，这种物质的特性是 _，因而使红细胞具有_的功能。,核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜等,将红细胞置于蒸馏水中，使其渗透吸水而胀破,血红蛋白,容易与氧结合，也容易与氧分离,运输氧,(4)血影的化学成分中的脂质主要是哪一类？_。它是构成细胞膜的_。 (5)脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍，这说明了_。,磷脂,基本支架,磷脂在细胞膜中是双分子层,能力提升 一、选择题 1细胞膜的结构和功能特性依次是( ) 蛋白质和磷脂分子组成； 具有一定的流动性； 是一种选择透过性膜； 保护细胞内部 A BC D 解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是选择透过性。 答案：B,2关于细胞膜的结构及特点的论述中，错误的是( ) A磷脂双分子层组成基本支架 B组成膜的物质运动使其具有一定的流动性 C蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面或镶嵌、贯穿于其中 D结构特点是具有选择透过性 解析：选项中A、C介绍的细胞膜的分子结构和空间结构是正确的。B项描述了结构特点及原因，而D项选择透过性是细胞膜的生理功能特点而不是结构特点。 答案：D,3变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病毒，这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的( ) A选择透过性 B识别作用 C一定的流动性 D保护作用 解析：细胞膜的结构特点为具有一定的流动性，因此细胞的膜才能突起和凹陷。 答案：C,4为了检测麦种的质量，将100粒麦种浸入红墨水中，2 h后用刀片纵剖开，发现胚乳被染红95%，胚被染红32%，因而断定麦种发芽率太低。下列对此检测原理的最正确解释是( ) A胚和胚乳都具有选择透过性，细胞不需要的色素不会被吸附和吸收 B胚如果是活细胞，红色素就不会被选择吸收 C胚乳没有细胞结构，主要成分是淀粉，可吸附色素 D胚乳的活细胞少，对色素不具有选择吸收作用 解析：胚乳是死细胞，细胞膜不具有选择性，因而色素能把胚乳染红，胚是活细胞，细胞膜具有选择性，不吸收色素，若胚被染红说明细胞死亡，不能再萌发。 答案：B,5葡萄糖经小肠黏膜上皮细胞进入毛细血管，需通过的磷脂分子层数是( ) A4层 B6层 C8层