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高一生物人教版必修一配套课件 4-2 生物膜的流动镶嵌模型


第2节 生物膜的流动镶嵌模型

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探索生物膜结构的重要贡献奖评选

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课程标准

简述细胞膜系统的结构和功能。
课标解读 1.了解生物膜结构的探索过程和方法。 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.简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。

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对生物膜结构的探索历程

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[思维激活1] 磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等 组成的,磷酸“头部”是亲水的,脂肪酸“尾部”

是疏水的,如图。请思考以下两个问题:
(1)将磷脂放入盛有水的容器中,下列能正确反应其分布的是 ( )。

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(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层,试分析细胞膜中的两层磷脂分 子最可能的排列方式是( )。

提示

(1)A

(2)A

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对生物膜结构的探索历程体现的研究方法和思路

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【巩固1】 下列说法正确的是(

)。

A.欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的”

B.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释溶于
脂质的物质能够优先通过细胞膜 C.流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的 D.建立生物膜模型过程中,实验技术的进步起了关键性的推动作 用

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解析

欧文顿通过实验提出了“膜是由脂质组成的”,20世纪初

才经化学分析表明膜的主要成分是脂质和蛋白质。静态结构模型

不能解释细胞的生长、变形虫的变形等。流动镶嵌模型由桑格和
尼克森提出。 答案 D

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流动镶嵌模型的基本内容

1.化学组成

主要是 磷脂 和 蛋白质 。 2.模型结构

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?名称: 磷脂双分子层 ? (1)图中①?地位:细胞膜的 基本支架 ?特点:具有 一定的流动性 ? ?名称:蛋白质 ? ? ? 镶 在磷脂双分子层的表面; ? ? (2)图中②?位置?部分或全部嵌入磷脂双分子层中; ? ?贯穿 整个磷脂双分子层 ? ? ?特点:大多数蛋白质分子是可以 运动的 ?
?名称: 糖蛋白 ,又叫糖被 ? (3)图中③? ?作用:保护、润滑和 细胞识别 ?



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[思维激活2] 试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的例子?
提示 细胞融合、变形虫变形运动、白细胞吞噬病菌等。

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1.细胞膜的结构特点——流动性 细胞膜具有流动性,原因是构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白 质分子是可以运动的。 2.细胞膜的功能特性——选择透过性

细胞膜具有选择透过性主要与细胞膜上的载体蛋白的专一性有关。

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3.细胞膜的成分、结构、功能间的关系

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【巩固2】 下列选项中不符合生物膜的流动镶嵌模型观点的是
( 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大多能运动 )。

D.膜中的磷脂和蛋白质之间没有联系,所以才具流动性
解析 膜中的磷脂分子和蛋白质分子都不是静止的,都能发生一

定的运动。但生物膜是一个整体,组成它的各种分子相互作用, 密切联系才维持了生物膜的整体性。 答案 D
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生物膜结构的探索历程

【例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 们由此得出结论: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的磷脂分子进行
融合,证明了细胞膜的流动性
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思维导图:

深度剖析

科学家通过荧光标记膜蛋白证明了细胞膜的流动性。

答案

D

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误区警示

生物膜探究中应注意的问题

(1)每项结论与科学家的对应关系; (2)科学家与研究方法的对应关系; (3)每项结论的进步意义及局限性。

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细胞膜的流动镶嵌模型

【例2】 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述不正
确的是( )。

A.具有①的一侧为细胞膜的外侧 B.①与细胞表面的识别有关 C.②构成了细胞膜的基本支架 D.细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
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思维导图:

深度剖析

考查细胞膜的亚显微结构。图中①代表糖蛋白,位于

细胞膜外侧与细胞表面的识别有关;②代表磷脂双分子层,它是
细胞膜的基本支架;③代表蛋白质,可以作为物质运输的载体。 细胞膜的选择透过性应该与载体蛋白的种类和数量有关。 答案 D

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规律方法

判断细胞膜内外侧的方法

(1)判断依据:糖蛋白的分布情况(糖蛋白与识别有关)。
?外侧:糖蛋白存在的一侧 ? (2)判断方法? ?内侧:没有糖蛋白的一侧 ?

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———————对照原则之一——相互对照 ——————— 技法必备

相互对照是指不单独设对照组,而是几个实验组之间相互对照,
由此得出相应的结论。一般是在探究某种实验因素对结果的影响 不明确的情况下使用,通过实验的相互对比,确立实验变量和反 应变量的关系。

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能力展示 物质通过细胞膜与细胞膜的流动性有密切关系,为了探究温度对

细胞膜流动性的影响,做了下述实验:分别用红色、绿色荧光剂

标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃下融合, 40 min后,发现融合后细胞膜上的红色和绿色均匀相间分布。有 人认为该实验没有完成,请你继续完成该探究实验: (1)补充未完成步骤:________________________________。

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(2)请指出可以从哪些方面来观察实验结果: ①相同时间之后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情 况。

②_______________________________________________。
(3)请预测该实验最可能得出的结论:_____________________。

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解析

该实验目的是探究温度对细胞膜流动性的影响,实验变量

是温度,根据对照原则,应该设置不同的温度进行相互对照,以

确定温度对细胞膜流动性的影响。
答案 (1)分别将细胞放在温度低于37 ℃(如0 ℃)、高于37 ℃(如60

℃)的条件下重复述实验 (2)②比较红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需要的时 间

(3)在一定温度范围内,随着温度的升高,细胞膜的流动性增强

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1.罗伯特森的关于生物膜模型的构建:所有的生物膜都由蛋 白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间亮层 是脂质分子,两边暗层是蛋白质分子。这一观点的局限性最 主要在于( )。

A.不能解释生物膜的化学组成 B.不能解释生物膜成分的相似性 C.不能解释脂质类物质较容易跨膜运输 D.不能解释变形虫的变形运动
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解析

罗伯特森构建的模型是静态刚性的,而变形虫的变形体现

了膜是动态的。

答案

D

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2.动物细胞表面有一种物质,就好比是细胞与细胞之间或者细胞 与其他大分子之间互相联络用的文字或语言,这种物质是( )。

A.磷脂 B.糖脂 C.糖蛋白 D.蛋白质
解析 答案 糖蛋白具细胞识别作用。 C

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3.下列不能体现细胞膜流动性的是(

)。

A.萎蔫的植物细胞出现质壁分离现象
B.细胞膜上糖蛋白的识别过程 C.浆细胞分泌抗体 D.白细胞的吞噬作用 解析 萎蔫的植物细胞出现质壁分离现象,细胞膜的外形发生变

化;浆细胞分泌抗体,细胞膜与分泌小泡进行了膜的融合,以及
白细胞的吞噬作用都体现了细胞膜流动性的特点,糖蛋白的识别 过程体现了细胞膜的信息交流作用。 答案 B
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4.关于动物细胞膜的叙述,错误的是( A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白

)。

B.细胞融合与细胞膜的流动性有关
C.细胞膜内外两侧的蛋白质均匀分布且种类相同 D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 解析 答案 细胞膜内外两侧的蛋白质分布不均匀且种类不同。 C

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5.下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答下面的问题。

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(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

________成分。
(5)细胞膜的外侧是________(M、N)侧,判断的依据是_____。 (6)细胞膜的这种结构模型被称为______________________。

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解析

细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质覆盖、镶嵌

或贯穿于磷脂双分子层,膜外侧有糖被。细胞膜的功能主要由蛋
白质承担。 答案 流动 (1)蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层 (2)E 糖蛋白 (3)

组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的, (4)蛋白质 (5)M M侧有多糖与蛋白质形成的

而是可以运动的

糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧

(6)流动镶嵌模型

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课堂小结

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