42生物膜的流动镶嵌模型学案.doc

4.2生物膜的流动镶嵌模型自学案
【学习目标】
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特点
3. 通过探讨建立生物膜模型过程体会实验技术的进步所起的作用、结构与功能相适应的观点。
【学习重点】 流动镶嵌模型的基本内容
【温故知新】
1．概述生物膜的成分,最全面的说法是
2．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中的作用：①
② ③ 。
3．从物质跨膜运输的实例可以看出，生物膜对物质进出细胞具有 性。
【自学导引】
一、对生物膜结构的探索历程
活动一：感受细胞膜的存在。
自己动手用针的钝端碰触鸡蛋黄的膜。
活动二：探究细胞膜成分
实验一：1895年， Overton用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜，而不溶于脂肪的物质穿透十分缓慢。
思考：从这个实验中可以得出细胞膜含有 成分。
实验二：用蛋白酶处理，能破坏细胞膜。 （提示：蛋白酶可以水解蛋白质）
思考：从这个实验中可以得出细胞膜含有 成分。
活动三：学习细胞膜的结构模型
1、阅读材料，思考细胞膜脂质分子的排布方式。
1925年两位荷兰科学家用丙酮提取人的红细胞膜的脂质成分，并测定膜脂单层分子在水面的铺展面积，发现它为红细胞表面积的两倍。
结论：细胞膜中的脂质分子排列为
思考：⑴为什么用丙酮提取脂质?
⑵磷脂为什么在空气-水界面上铺展成单分子层?
2、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的结构
他提出了：所有的生物膜都由______________________结构构成。
科学家在此基础上运用先进的手段揭示了细胞生物膜结构为： _____ _______。
二、生物膜的结构特点
1970年，科学家用荧光标记法测得细胞膜的结构特点（人鼠细胞融合实验）
结论：细胞膜具有 性。〔荧光染料标记法〕
细胞膜的这一特点对细胞完成一些生命活动具有重要意义，如细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌（内吞）、分泌蛋白的分泌（外排）、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等都有重要的意义。
三、流动镶嵌模型的基本内容
1、镶嵌：蛋白质镶嵌在磷脂双分子层骨架上
思考：一层生物膜= 磷脂双分子层= 层磷脂分子
判断细胞膜内、外侧的物质是__________。（糖被分布在细胞膜外）
2、流动：蛋白质和磷脂分子均具有流动性
生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层实质上是一层薄薄的半流动性的油，它不是静止固定不变的，许多球形的蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子之间，或附在它的内、外表面，就像一群冰山分散在磷脂分子的海洋中。按照这些球蛋白分子的不同空间，它们就象酶蛋白分子一样，可以专一地跟细胞内外不同物质的分子结合，在磷脂双分子里自由滚动或四处漂浮，把所结合的物质分子带进或带出细胞。
四、细胞膜(生物膜)的功能特性： 。
不同细胞膜上的蛋白质分子是不同的，它们接受和运载物质分子的功能也互有区别。体现为：水分子可以 ， 和 也可以通过，而 、 、 则不能通过。
原因：遗传性决定载体的种类和数量，从而也决定了选择性。
知识提升：流动性和选择透过性的关系
（1）区别：流动性是细胞膜的结构特性，选择透过性是细胞膜的功能特性。
（2）联系：流动性是选择透过性的基础，因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，细胞膜失去了选择透过性，也就意味着细胞已经死亡。
五、细胞膜外表
1、糖被（糖蛋白）
化学本质： 和 。
作用： 、 、 作用，也与免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系
2．糖脂：
成分 糖蛋白和糖脂都位于细胞膜的外表，与 有关。
总结：生物膜流动镶嵌模型的主要特点是
1.桑格、尼克森提出流动镶嵌模型。
2.生物膜流动镶嵌模型基本内容
①组成成分：磷脂、蛋白质、糖类
②基本支架：磷脂双分子层
③蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿，体现了生物膜的不对称性。
④结构特点：具有一定的流动性
⑤功能特点：选择透过性 
⑥糖被（糖蛋白）：位于外表，有保护、润滑、识别等作用。

课后巩固：
1、对细胞膜的选择透过性起重要作用的是 （ ）
A．水 B．蛋白质 C．磷脂 D．糖类
2、动物细胞有丝分裂过程中，细胞膜中央凹陷，最终缢裂形成2个子细胞，与这一现象有关的细胞学基础是 ( )
A．细胞核具有排斥性 B.细胞质具有流动性 C．细胞膜具有流动性 D．细胞具有周期性
3、维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为 ( )
A．细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质
C．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D．细胞膜是选择透过性膜
4、血液中的氧气进入肌肉细胞的线粒体进行有氧呼吸，至少要经过的膜和磷脂层的数目是（ ）
A． 3、6、 B． 3、3 C． 2、4 D． 2、2
5、如上图所示为细胞膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述错误的是
A. ①表示细胞膜外表面有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白
B. ②和③大都是运动的
C. ③构成细胞膜的基本骨架，与物质进出无关
D. 细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
6、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列试验中能反映该特点的是： ( )
①高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合 ②变形虫能伸出伪足 ③小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+的吸收 ④核糖体中合成的蛋白质进入细胞核 ⑤吞噬细胞吞噬病菌
A. ①②④ B. ②③④⑤ C. ①②⑤ D. ①②③④
7、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构成 B．细胞膜的外表面有糖被
C．细胞膜具有一定的流动性 D．细胞膜具有一定的选择透过性
8、使磷脂类特别适于形成细胞膜的特性是（ ）。
A．它们是疏水的 B．它们是亲水的 C．它们迅速吸水 D．它们既是亲水的又是疏水的
9、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ） A． 5 B． 6 C． 7 D． 8
10、将小麦种子浸泡在红墨水中10 min后，取出剖开，发现胚为白色，胚乳为红色，这说明（ ）
A．胚成活，胚乳已死亡 B．胚已死亡，胚乳成 C．胚和胚乳均成活 D．胚和胚乳均死亡
11、下图表示细胞某一部分的亚显微结构，请根据图回答下面的问题：
（1）图示         的亚显微结构；
（2）图中①、②、③、④表示的化学物质分别         、         、         和         ；
（3）这种结构的主要特点是         ，其生理特性是         ；
（4）②、③在①上的排布方式是                 。
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、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0.5 h后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布。请根据下图回答问题：
（1）人和鼠的细胞能够融合为一体，是因为其细胞膜的基本结构是
（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            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40 min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。这一现象的合理解释是       
   。
答案：（1）相同的　 （2）蛋白质等　膜物质分子能够运动　 （3）构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动的　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