高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第二节 生物膜的流动镶嵌模型 4.2课件 新人教版必修1.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 一 对生物膜结构的探索历程1 细胞膜中脂质分子排列的探索 溶于脂质的 物质 脂质 脂质和蛋白质 连续的两层 2 细胞膜中蛋白质分布的探索 暗 亮 暗 蛋白 质 脂质 蛋白质 静态 流动性 流动镶嵌 二 流动镶嵌模型的基本内容1 写出图中a b c d各代表的物质组成 磷脂双分子层 蛋白质分子 糖蛋白 磷脂分子 2 生物膜的有关结构及结构特点 1 基本支架 2 糖被 位于细胞膜的外表 具有保护 润滑和 作用 3 结构特点 具有一定的 磷脂双分子层 识别 流动性 预习自测 1 将大量磷脂分子放入清水中 搅拌后 不可能出现的现象是 解析 选a 磷脂分子由亲水的 头 部和疏水的 尾 部构成 把大量磷脂分子放入清水中 如果磷脂分子是单层排布的 亲水的 头 部向外 疏水的 尾 部向内 如c项 如果磷脂分子是双层排布的 同样是亲水的 头 部在外侧 如b d项 2 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支架 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 选c 生物膜的流动镶嵌模型认为 生物膜以磷脂双分子层为基本支架 磷脂分子和大多数蛋白质分子是不断运动的 生物膜的结构特点是具有一定的流动性 3 细胞膜具有一定的流动性 依赖于 a 磷脂分子可以运动b 蛋白质分子可以运动c 磷脂分子 大多数蛋白质分子可以运动d 与上述两种分子无关 解析 选c 构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的 从而推出细胞膜具有一定的流动性 主题1对生物膜结构的探索历程 问题探究 1 推测生物膜的结构 根据磷脂分子头部亲水性和尾部疏水性的特点 分析其在细胞中如图所示分布的原因 提示 因为细胞的内外都是以水为基础的液体环境 所以细胞膜中的一层磷脂分子的头部朝向细胞外的水环境 另一层磷脂分子的头部朝向细胞质 这两层磷脂分子的尾部会相互接触 2 分析生物膜的结构特点 1 细胞膜的结构特点 2 罗伯特森提出的细胞膜是 静态的统一结构 理论 不能解释哪些现象 举例说明 举例 具有一定的流动性 细胞的生长 变形虫的变形运动 白细胞吞噬 细菌 细胞的融合 植物细胞的质壁分离及复原等 现象 探究训练 1 2017 宁波高一检测 科学工作者用不同颜色的荧光染料分别标记人和鼠细胞的膜蛋白后 进行细胞融合实验 如图所示 该实验说明 a 膜蛋白是可以运动的b 两种细胞的膜蛋白种类相同c 膜蛋白可以起生物催化作用d 膜蛋白能控制某些物质进出细胞 解析 选a 根据题意可知 用荧光染料标记膜蛋白 由图示发现两种膜蛋白最后均匀分布 实质就是膜蛋白在运动 不同生物细胞的膜蛋白种类不同 并且该实验不能说明该问题 实验过程中没有体现膜蛋白的催化作用 实验过程中没有涉及物质的进出 2 在人和鼠的细胞融合实验中 用两种荧光染料分别标记两种抗体 使之分别结合到鼠和人细胞膜的表面抗原物质上 如图所示 实验结果表明 细胞开始融合时 人 鼠细胞的表面抗原 泾渭分明 只分布于各自的细胞表面 但在融合之后 两种抗原就均匀分布在融合细胞的表面了 请分析回答下面的问题 1 细胞融合实验可以证实 生物膜的结构模型中 的观点是成立的 2 融合细胞表面的两种荧光染料最终均匀分布 这表明细胞膜的结构特点是具有 3 若该融合实验在20 条件下进行 则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长 这说明 若在0 条件下进行 两种表面抗原便难以均匀分布 这说明 解题指南 解答本题需明确 1 膜上物质分子的运动表明细胞膜具有流动性 2 温度能影响分子运动 从而影响膜的流动性 解析 1 荧光染料标记的抗体与细胞膜的表面抗原结合后荧光染料的均匀分布表明 组成细胞膜的物质分子能运动 2 两种荧光染料最终均匀分布 说明膜上的物质分子能够运动 表明细胞膜具有一定的流动性 3 温度较高时 细胞膜的流动性强 反之较弱 0 条件下荧光标记物质基本不运动 说明细胞膜的流动性受温度的影响较大 答案 1 膜上的物质分子能够运动 2 一定的流动性 3 随环境温度的降低 膜上蛋白质分子的运动速度减慢环境温度很低时 膜上蛋白质分子的运动几乎停止 延伸探究 上题2中 人和鼠细胞表面的抗原是构成膜结构的哪种物质 提示 蛋白质 补偿训练 下列关于生物膜结构探索历程的说法 不正确的是 a 最初的探索是通过对现象的推理分析得出结论 细胞膜是由脂质组成的b 三层结构模型认为生物膜为静态的统一结构 c 流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动d 三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的 解析 选d 罗伯特森提出的三层结构模型认为生物膜结构是 蛋白质 脂质 蛋白质 电镜下观察到的中间亮层是脂质分子 两边的暗层是蛋白质分子 认为蛋白质的分布是均匀的 固定的 主题2生物膜的流动镶嵌模型 问题探究 1 生物膜的成分 分析生物膜的成分 回答下列问题 1 主要成分 2 元素组成 等 3 选择透过性所依赖的物质 磷脂和蛋白质 c h o n p 蛋白质 4 生物膜的识别功能所依赖的物质 5 生物膜功能不同的主要原因 糖蛋白 蛋白质的种类和数量 不同 2 生物膜的结构 结合生物膜的结构模型示意图 回答下列问题 1 探讨罗伯特森的 蛋白质 脂质 蛋白质 结构模型与流动镶嵌模型的异同点 相同点 都认为生物膜的主要成分是脂质和蛋白质 不同点 a b 前者认为膜蛋白均匀分布在膜两侧 后者认为膜蛋 白不同程度地镶嵌或贯穿在膜中 在膜上的分布不均 匀 前者认为生物膜是静态的 后者认为生物膜具有流 动性 2 仔细观察膜结构模型 如何判断细胞膜的内外侧 提示 糖蛋白 糖脂具有识别作用 分布于细胞膜的外表面 所以糖蛋白 糖脂所在的一侧即为细胞膜外侧 3 从分子组成上分析生物膜具有流动性的原因是 组成生物膜的磷脂分子是可以运动的 大多数蛋白 质分子也是可以运动的 所以生物膜具有一定的流 动性 探究总结 1 关于细胞膜结构和功能特性的三点提醒 1 只有活细胞的膜才具有流动性和选择透过性 2 流动性是细胞膜结构的固有属性 无论细胞是否与外界发生物质交换 流动性总是存在的 而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出来 3 细胞膜中的蛋白质有部分起载体的作用 其特异性和数量的多少 决定了其运输物质的种类和数量 2 生物膜的结构特点与功能特点的比较 探究训练 1 2017 雅安高一检测 如图为细胞膜的亚显微结构示意图 下列叙述正确的是 a 构成膜的基本支架b 膜的功能主要与 的种类和数量有关c 细胞识别与 有关d 细胞膜的结构特点是具有选择透过性 解题指南 解答本题的关键是正确识别图中各序号的名称并明确各部分的功能 解析 选b 由图分析知 为糖蛋白 与细胞的识别有关 为蛋白质 膜的功能主要与其种类和数量有关 是磷脂双分子层 构成膜的基本支架 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 功能特性是具有选择透过性 2 在处理污水时 人们设计了一种膜 有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧 以降低有毒重金属离子对水的污染 这是模拟了生物膜的 a 识别功能b 流动性功能c 主动运输功能d 选择透过性功能 解析 选d 由题意知 这种膜结构可以有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧 这是模拟了生物膜的功能特性 选择透过性 延伸探究 1 题1中 由 可知 一层生物膜有几层磷脂分子 提示 两层 2 题2中 细胞膜的结构和功能特点分别是什么 提示 结构特点是具有一定的流动性 功能特点是具有选择透过性 补偿训练 取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物 将其细胞都分散成单个后混合培养 发现这两种细胞能够结合在一起 但将细胞膜上糖蛋白成分不同的两种海绵动物的细