新人教必修1高中生物学案11第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型.doc

第12课时
第2节　生物膜的流动镶嵌模型
【考点解读】
1．简述生物膜的结构。
2．探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。
3．探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
4．尝试提出问题，作出假设。
5．进行图表数据的解读。
学习重点：
流动镶嵌模型的基本内容。
学习难点：
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点
观察与思考
归纳与结论

1、对生物膜结构的探索历程

2、生物膜的结构特点

3、细胞膜的流动镶嵌模型

4.细胞膜的功能特性
欧文顿的的推论是否正确呢？

细胞膜中除脂质以外还有没有其他成分呢？

1925年，荷兰科学家从人的红细胞提出脂质测得结果

问题1:为什么用丙酮提取脂质?
问题2:磷脂为什么在空气-水界面上铺展成单分子层?

1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的结构

1970年，科学家用荧光标记法测得细胞膜的结构特点

问题3:哪些实例还能进一步说明细胞膜的这一特点?

1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型

欧文顿的结论：______________
_____________________________.

20世纪初，科学家第一次将膜从_
___________中分离出来。
化学分析表明：_______________
_____________________________

测得单分子层的面积为_________
的2倍。
结论：细胞膜中的脂质分子排列为 ___________________。
问题1: _______________
_____________________________
问题2: _______________
_____________________________

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 ______
_____________________________
____________________________。

结论：细胞膜___________________

问题3: _______________
_____________________________

_______________构成了膜的基本支架，___________________具有流动性。蛋白质有的_____________________、_____________________、________________________整个磷脂双分子层中。

结论：细胞膜的功能特性是：__________________________________
2、例题精析：
〖例1〗线粒体、叶绿体和内质网都具有的结构是（ ）
A．基粒 B．基质
C．膜结构 D．少量DNA
解析：此题要求知道个各细胞器的基本结构和所含的一些成分，选项中的B、C、D是线粒体和叶绿体共有的，A、B、C、D选项是叶绿体具有的，C选项是内质网具有的。另外知道膜构成的和非膜构成的细胞器，有利于分析此题。
答案：C
〖例2〗下列结构中，不含磷脂的是（ ）
A. 线粒体 B.高尔基体 C.核糖体　D.内质网
解析：磷脂是构成细胞各种膜结构的重要成分，线粒体、高尔基体和内质网均具有膜结构都含有磷脂，核糖体和中心体不具有膜结构不含有磷脂，染色体不属于细胞器。
答案：C
【自我诊断】
●基础题
1．对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（　　）
A．水 B．糖类
C．蛋白质 D．磷脂
答案：Ｃ
２、细胞膜具有流动性，这种结构特点是指
A.整个细胞膜具有流动性
B.细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
C.细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性
D.细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
答案：Ｃ
３、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支架
B、细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白
C、细胞膜外有一层糖蛋白
D、磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
答案：A
4、下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是( )
A 细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要
B 细胞膜表面的糖蛋白具有特异性
C 细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系
D 细胞膜的功能特性是具有流动性
答案:D
5、为了检测麦种的质量，将100粒浸入红墨水中，2h后用刀片纵剖开，发现胚乳被染红95%，胚被染红32%，因而断定麦种的发芽率太低。下列对次检测原理的最正确的解释是（ ）
A、胚和胚乳都具有选择透过性，细胞不需要的色素即不会被吸收和吸附
B、胚如果是活细胞，红色素就不会被选择吸收
C、胚乳的活细胞少，对色素不具有选择吸收作用
D、胚乳没有细胞结构，主要成分是淀粉，可吸附色素
答案：B
6、细胞膜具有流动性是指（ ）
A、整个细胞膜具有流动性
B、细胞膜上的磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
C、细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性
D、细胞膜上的蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
答案：C
7、下列物质中，易通过细胞膜的是（ ）
A、淀粉 B、脂肪酸
C、蛋白质 D、糖类
答案：B
8．细胞内的下列结构中含有脂质成分最多的是（　　　）
A、细胞膜 B、核糖体
C、细胞液 D、核液
答案：A
9．下列有关膜的叙述，错误的是（　　）
A．细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成
B．核膜和内质网膜在结构上有密切联系
C．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
D．细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的
答案：C
10．根毛细胞的细胞液浓度最大的植物，分布在
A．热带雨林 B．荒漠 C．草原 D．森林
答案：B
●拓展题
11．某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实验
(1)选取人体的_____________作为获取细胞膜纯净物的来源
A．成熟红细胞 B．神经细胞 C．白细胞 D．口腔上皮细胞
(2)将选取的上述材料放入_______________中，由于________________作用，一段时间后细胞将破裂
(3)再用__________________法获得纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物是____________________
(4)提取膜成分中的磷脂，将其铺在空气——水界面上，测得磷脂占有面积为S，请预测红细胞表面积的值接近于__________________
（5）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：
物质种类
膜的类别
蛋白质（%）
脂类（%）（主要是磷脂）
糖类（%）
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
线粒体内膜
76
24
0
菠菜叶绿体片层膜
70
30
0
依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是： ；化学物质组成的主要区别有： 。

答案：(1)A (2)清水 渗透 (3)离心 血红蛋白 (4) S/2
（5）都有脂类和蛋白质 有些没有糖类，并且不同膜结构各化学成分比例有差异
12、下图是细胞膜结构图及海水和某海洋植物细胞液的离子浓度对照表。据图和表的内容说明下列问题：
海水和某海洋植物细胞液的离子浓度(mol/L)
被测物质
钾离子
氯离子
海水
0.01
0.50
细胞液
0.59
0.04

（1）图中1是______________，2是______________，3是_______________。
（2）图中1是构成细胞膜的______________。图中2在钾离子、氯离子通过该植物细胞膜时起_________作用。
（3）从表中数据可知，植物细胞从海水中吸收________离子并向海水排出________离子。由此可见，该细胞膜对离子的通过具有_____________性。
（4）钾离子和氯离子通过细胞膜的方式是_________，作出此判断的依据是 。
（5）细胞膜的基本功能是__________、__________等。
答案：⑴磷脂分子 蛋白质分子 多糖分子 。⑵基本支架 载体 。⑶钾 氯 选择 。⑷主动运输 钾、氯离子从低浓度向高浓度运输 ⑸物质交换 细胞识别 。

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膜生物工程发展趋向
在生物膜结构与功能深入研究的英雄辈出上，人工膜技术，或称膜生物工程得到了迅速的发展，成为继基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵工程后出现的又一个重要而前景广阔的生物工程领域。在这方面，当前国际上有三个基本趋向：
（1）用膜脂在水中形成双分子层结构的原理，人工制成面双分子脂膜（黑脂膜）或脂球体（球形脂双分子层的脂质体）并镶入各种功能蛋白，研究膜结构、功能及应用，特别是利用免疫脂质体或“隐形”脂质体包裹基因或药物，作为“导弹药物”定向导向靶细胞，在临床诊断和治疗的研究中受到广泛的注意。美国1988年已有多种脂质体制剂以治疗肿瘤及多种疾病而问世，他们称1988年为“脂质体年”。
（2）利用生物膜的基本功能如选择透性、离子转移、信息识别与感受等分子机理，将这些原理应用于工业生产或临床实践中。这方面的进展在1987年于日本召开的第一届生物膜与膜工艺代表大会中得到充分的反映，如海水淡化、环境污染治理、生化工程中的分离浓缩器等。其中人工膜分离浓缩器、生物膜传感器等倍受重视。此外，利用大分子材料模拟生物膜的研究等也特别活跃。
（3）利用生物膜能量转换原理研究“生物芯片”和“智能生物计算机”系统。这方面已开始细菌“视紫红质”光驱动光电开关原型和存储装置，细胞色素C的氧化还原状态作为记忆单元和DNA作为只读存储器的分子模型等。日本、美国政府都在大力发展这方面的研究，投入了大量的人力与资金。最近国外在利用植物色素光能转换电能的脂片膜方面已取得初步进展和突破。