高中生物 第4章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型课件 新人教版必修1.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 学习视点 明确目标 1 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容2 举例说明生物膜具有流动性的特点3 通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述自己对科学的过程和方法有哪些领悟 关注重难点 1 生物膜的结构及流动镶嵌模型的内容2 生物膜的结构和功能特性 一 对生物膜结构的探索历程 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 荧光 流动性 流动 镶嵌模型 二 流动镶嵌模型的基本内容 1 结构模型 磷脂双分子层 基本支架 流动性 蛋白质分子 镶 嵌入 贯穿于 运动 糖蛋白 糖被 外表面 细胞识别 2 结构特点 具有一定的 流动性 一 细胞膜的物质组成及其结构的探索1 仔细观察教材p66 思考与讨论 中磷脂分子图示 思考并讨论下列问题 1 磷脂分子含有哪些元素 提示 c h o n p 2 磷脂分子具有怎样的结构特点 提示 磷脂分子是由磷酸组成的亲水的 头 部和甘油 脂肪酸组成的疏水的 尾 部所构成 3 依据磷脂分子的结构特点 运用相关的化学知识 讨论并解释为什么磷脂在空气 水界面上铺展成单分子层 提示 因为磷脂分子的 头 部亲水 所以在空气 水界面上是 头部 向下与水接触 尾部则朝向空气一面 2 判断正误 1 膜的成分中只有脂质和蛋白质 2 从所有动物的成熟红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺成单分子层 其面积都是红细胞表面积的2倍 二 细胞膜的流动镶嵌模型1 模型构建探索 1 观察教材p66图4 4 分析1959年罗伯特森在电镜下观察到的 暗 亮 暗 三层结构分别是指什么物质 提出了怎样的生物膜模型 提示 两边的暗层是蛋白质分子 中间的亮层是脂质分子 罗伯特森提出 所有生物膜都由蛋白质 脂质 蛋白质三层构成的静态结构 2 观察教材p67图4 5 分析人 鼠细胞融合实验中两种颜色的荧光均匀分布的直接原因是什么 提示 被标记荧光的蛋白质分子的运动 2 判断正误 1 组成生物膜的蛋白质全部都平铺在脂质表面上 2 细胞膜内外表面上都有糖蛋白分布 3 细胞膜上的糖蛋白 具有保护 润滑和细胞识别作用 4 细胞膜的流动性是指组成细胞膜的蛋白质分子和脂质分子可脱离细胞膜结构随意运动 5 细胞膜选择透过性的物质基础是细胞膜上的蛋白质 一 流动镶嵌模型的内容1 磷脂双分子层构成膜的基本支架 亲水的 头部 排在外侧 疏水的 尾部 排在内侧 这个支架不是静止的 而是流动的 2 蛋白质分子分布在磷脂双分子层的表面或镶嵌 贯穿于磷脂双分子层中 3 糖类与某些蛋白质结合形成糖被 有识别 保护 润滑 免疫等作用 二 结构上具有一定的流动性1 含义 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的 而是可以运动的 2 表现 变形虫的变形运动 细胞的融合 胞吐等 三 功能上具有选择透过性1 含义 水分子可以自由通过磷脂双分子层 细胞需要的离子和小分子可以通过 而其他的离子 小分子和大分子则不能通过 如图 2 原因 1 某些离子和分子不能透过细胞膜的磷脂双分子层 2 与细胞膜上载体蛋白的专一性有关 如图中物质a b有相应的载体蛋白 而物质c没有相应的载体蛋白 四 流动性和选择透过性的关系1 区别 流动性是生物膜的结构特点 选择透过性是生物膜的功能特性 2 联系 流动性是选择透过性的基础 只有膜具有流动性 才能表现出选择透过性 特别提醒 半透膜 选择透过性膜及生物膜 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的溶剂溶解 也会被蛋白酶分解 这些事实说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 根据 相似相溶 原理以及酶具有专一性的特性 可以得知细胞膜中含有脂质和蛋白质 答案 c 如图表示细胞膜的亚显微结构模式图 请据图回答 1 图中 b 的基本组成单位是 构成细胞膜基本支架的结构是 2 与细胞膜的识别功能有关的结构是 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什么结构 填写标号 5 细胞膜的外侧是 选填 m 或 n 侧 判断的依据是 6 细胞膜的这种结构模型被称为 研析 本题以细胞膜的亚显微结构模式图为载体 考查细胞膜的结构及特性 具体分析如下 信息 细胞膜的亚显微结构模式图显示 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 图中d所示 蛋白质分子覆盖 镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中 信息 糖链和蛋白质结合形成糖蛋白 与细胞识别 细胞间信息交流有关 信息 m侧具有糖链 图中a所示 可以判断m侧为细胞膜外侧 审 关键信息 联 联系基础 设问 1 可联系 细胞膜的基本支架为磷脂双分子层 蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸 设问 2 5 可联系 糖蛋白与细胞识别 细胞间信息交流密切相关 并可依据具有糖链的一侧判断出m侧为细胞膜外侧 设问 3 4 6 可联系 流动镶嵌模型的内容及细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 答 解题规范 设问 1 构成细胞膜基本支架的结构是 d 磷脂双分子层 而不能答成 c 磷脂分子 设问 2 答成 糖被 也得分 设问 3 答成 选择透过性 错误 不得分 设问 4 注意要填写符号 b 答 蛋白质 不得分 设问 6 注意不要错答成 细胞膜的亚显微结构模型 答案 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 b 5 mm侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白 糖蛋白位于细胞膜外侧 6 流动镶嵌模型 细胞膜内外侧的判断 课堂归纳 网络构建 填充 基本支架 嵌入 贯穿 糖蛋白 流动性 选择透过性 1 脂溶性物质能优先通过细胞膜 说明细胞膜中含有脂质 2 流动镶嵌模型认为 磷脂双分子层构成膜的基本支架 蛋白质分子覆盖 镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中 3 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 4 糖蛋白只分布于细胞膜的外表面 与细胞识别作用 关键语句 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2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解析 选c罗伯特森在电镜下看到的细胞膜的暗 亮 暗的三层结构 提出生物膜由蛋白质 脂质 蛋白质三层结构构成 2 关于细胞膜流动性的叙述 正确的是 a 因为磷脂分子有头和尾 磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动 使细胞膜具有流动性b 因为蛋白质分子无尾 不能运动 所以它与细胞膜的流动性无关c 细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动 与磷脂分子无关d 细胞膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关解析 选d磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架 这个支架不是静止的 具有流动性 构成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的 3 如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图 有关叙述不正确的是 a 具有 的一侧为细胞膜的外侧b 细胞膜表面 的含量较其他生物膜要多c 组成细胞膜的基本支架是 d 细胞膜的选择透过性与 的种类和数量有关解析 选c图示中 为磷脂分子 构成细胞膜的基本支架应为磷脂双分子层 不是磷脂分子 4 生物体细胞内的膜具有一定的选择透过性 即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 而其他离子 小分子和大分子则不能通过 请根据以下所提供的条件探究细胞膜的选择透过性 实验材料和用具 新鲜的红色康乃馨 烧杯 玻璃铅笔 质量分数为15 的盐酸 清水 量筒 1 简要说明膜的成分与选择透过性的关系 2 康乃馨的红色部分是指细胞哪一结构 3 完善下列实验设计 验证膜具有选择透过性 第一步 选两只大小相同的烧杯 用玻璃铅笔标上a和b 第二步 第三步 结果预测 原因分析 解析 康乃馨的红色部分位于其细胞的液泡中 正常情况下其色素分子是不能透过细胞膜和液泡膜 若用盐酸处理其细胞 则细胞膜和液泡膜的选择透过性将改变 这是实验设计的出发点 答案 1 膜的选择透过性主要取决于膜的组成成分中的载体蛋白 2 液泡 3 第二步 在a b两只烧杯中 分别加入等量15 的盐酸和清水第三步 选等量的红色康乃馨花瓣 分别放入a b两只烧杯中 经过一段时间后观察结果预测 水中的花瓣仍为红色 水仍呈无色 盐酸中的花瓣红色逐渐变浅 而盐酸溶液变红原因分析 盐酸对活细胞具有很强的伤害作用 它可以将细胞杀死使其丧失选择透过性 而清水对活细胞无伤害作用 时间 25分钟 满分 50分 一 选择题 每小题3分 共24分 1 以下关于细胞膜结构的叙述中 不正确的是 a 膜两侧物质分子的排列是不对称的b 组成膜的物质分子的运动使膜具有一定的流动性c 磷脂具有保护 润滑 识别和信息传递的作用d 磷脂排列成双分子层解析 选c细胞膜上的糖蛋白具有保护 润滑 识别和信息传递的作用 磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架 2 从细胞膜上提取了某种成分 用非酶法处理后 加入双缩脲试剂出现紫色 若加入斐林试剂或班氏试剂并加热 出现砖红色 该成分是 a 糖脂b 磷脂c 糖蛋白d 脂蛋白解析 选c细胞膜的成分有磷脂 蛋白质和糖类 其中有些蛋白质和糖类结合形成糖蛋白 加入双缩脲试剂产生紫色反应 说明含有蛋白质 加入斐林试剂加热后出现砖红色沉淀说明含有还原性糖 同时含有糖类和蛋白质的是糖蛋白 3 将用红色荧光染料标记的小鼠细胞与用绿色荧光染料标记的人细胞融合后 放到10 和37 的恒温箱中培养40min 其结果说明的问题是 a 细胞膜流动性受温度影响b 细胞膜流动性不受环境影响c 细胞膜具有选择透过性d 细胞膜具有一定的流动性解析 选a温度影响细胞膜的流动性 在较低温度下 细胞膜的流动性很弱 所以在10 时两种荧光点不均匀分布 而37 时均匀分布 4 下列不符合生物膜的流动镶嵌模型的说法是 a 磷脂双分子层是轻油般的流体 具有流动性b 每个磷脂分子的疏水端都向内c 嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动d 生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系 所以才具有流动性解析 选d生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子大都能运动 这使整个生物膜具有流动性 生物膜是一个整体 它上面的各种分子相互作用 密切联系才维持了生物膜的整体性 5 如图表示细胞膜的亚显微结构 其中a和b为物质的两种运输方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是 a 若图示为肝细胞膜 则尿素的运输方向是 b 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变与 有密切的关系c 适当提高温度将加快 和 的流动速度d b过程不需要atp a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性解析 选d图中 是糖蛋白 是蛋白质 是磷脂分子 为膜外 外侧有糖蛋白 为膜内 a方式是由低浓度向高浓度 需载体协助的主动运输 b方式是由高浓度向低浓度 不需载体协助的自由扩散 肝细胞内合成的尿素 以自由扩散的方式通过肝细胞膜被运到细胞外 细胞间的识别 免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关 适当提高温度 分子运动速度加快 b自由扩散不需要能量是正确的 但a主动运输需膜上载体蛋白的协助 能体现膜的选择透过性 6 借助电子显微镜观察细胞膜 可以看到两条暗带中间夹一条明带 那么关于对这两条暗带和一条明带的化学成分的说法最准确的是 a 两条暗带的成分是蛋白质 明带的成分是脂质b 明带的成分是蛋白质 两条暗带的成分是脂质c 两条暗带的主要成分是蛋白质 明带的主要成分是脂质d 明带的主要成分是蛋白质 两条暗带的主要成分是脂质解析 选c细胞膜成分中的磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架 大量的蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层的表面 所以在电镜下看到的两条暗带的主要成分应该是蛋白质 中间的明带的主要成分是脂质 7 下列有关生物膜的叙述正确的是 a 人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是多糖与脂质b 细胞膜具有一定的流动性 是选择透过性的基础c 流动镶嵌模型认为 生物膜是蛋白质 脂质 蛋白质三层结构d 细胞完成分化后 其细胞膜的通透性稳定不变解析 选b细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 流动镶嵌模型认为生物膜以磷脂双分子层形成基本骨架 蛋白质镶嵌在表面 部分或全部嵌入 贯穿于磷脂双分子层中 磷脂分子和大部分蛋白质是运动的 细胞膜是一种选择透过性膜 其通透性大小与许多因素 如温度等 有关 并不是稳定不变的 8 细胞膜是细胞的边界 下列过程不能体现细胞膜具有流动性的是 a 由一个细胞分裂为两个细胞b 动物细胞膜上的糖蛋白的识别过程c 植物细胞出现质壁分离d 高尔基体产生囊泡与细胞膜融合解析 选b细胞分裂 质壁分离 分泌蛋白的分泌过程都体现了细胞膜的流动性 动物细胞膜上糖蛋白的识别过程与细胞膜的流动性无关 二 非选择题 共26分 9 12分 用不同的荧光染料标记的抗体 分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合 使两类细胞分别产生绿色和红色荧光 当这两种细胞融合成一个细胞时 开始一半呈绿色 一半呈红色 但在37 下保温40min后 两种颜色的荧光点就呈均匀分布 如图 据图回答下面的问题 答案 1 蛋白质 2 蛋白质 3 构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动一定的流动性 4 随环境温度的降低 膜上蛋白质分子的运动速率减慢细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现 1 人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的 物质 2 融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化 表明了组成细胞膜的 等分子是可以运动的 由此可以证实关于细胞膜结构 模型 的观点是成立的 3 融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布 原因是 这表明细胞膜的结构特点是具有 4 如果该融合实验在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 下培养40min 则发现细胞仍然保持一半发红色荧光 另一半发绿色荧光 对这一现象的合理解释是 解析 细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子 能与荧光染料标记的抗体结合的应是膜上的蛋白