生物必修一第四章第四节.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型,自 主 乐 园(学生用书P40)一、学习目标1了解生物膜结构的探索历程，明确生物膜流动镶嵌模型的主要内容2掌握生物膜的结构及特性3绘制细胞膜的模式图并标出各成分二、关键概念膜的主要成分、生物膜的流动镶嵌模型,自 主 学 习(学生用书P40)1.对生物膜结构的探索历程(1)19世纪末，欧文顿通过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的_不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过_进入细胞。于是他提出：_。,通透性,细胞膜,膜是由脂质组成的,(2)20世纪初，科学家第一次将膜从_中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是_和蛋白质。1925年，两位荷兰科学家用_从人的红细胞中提取出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论：_。(3)1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的_的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：所有的生物膜都由_三层结构构成，电镜下所看到的中间亮层是_，两边的暗层是11_。,哺乳动物的红细胞,脂质,丙酮,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层,暗亮暗,蛋白质脂质蛋白质,脂质分子,蛋白质分子,(4)1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记12_，用发红色荧光的染料标记13_，将两种细胞融合，刚开始时，融合的细胞一半14_，另一半15_。在37下经过40分钟，两种颜色的荧光16_。这一实验，以及相关的其他实验证据表明17_。(5)1972年，桑格和尼克森提出的18_为大多数人所接受。,小鼠细胞表面的蛋白质分子,人细胞表面的蛋白质分子,发绿色荧光,发红色荧光,均匀分布,细胞膜具有流动性,流动镶嵌模型,2流动镶嵌模型的基本内容(1)19_构成了膜的基本支架，这个支架不是20_的，具有21_性。蛋白质分子有的22_磷脂双分子层表面，有的部分或全部23_整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以24_的。(2)在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的25_和26_结合形成的糖蛋白，叫做糖被。,磷脂双分子层,静止,流动,镶在,嵌入,运动,蛋白质,糖类,(3)糖蛋白的作用有：27_的作用；与细胞表面的28_有密切关系。(4)细胞膜的结构特点是：29_，细胞膜的功能特性是：30_。,保护和润滑,识别,具有一定的流动性,选择透过性,思 维 激 活(学生用书P40)一、对细胞膜结构的探索历程1探究历程,2.建立模型一般过程已有知识(观察到的现象)提出假说(模型)检验，修正和补充解释相关现象普遍被接受,二、细胞膜的结构与功能相适应1细胞膜的组成成分与功能(1)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，另外，还有少量的糖类。(2)细胞膜所含蛋白质和脂质的比例同膜的功能有密切关系，膜的功能主要由蛋白质来承担，所以功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高、种类越多。(3)糖类与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞信息交流有密切关系。,2细胞膜的结构构成与功能构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层表面，或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。(1)磷脂分子,(2)蛋白质位置：覆盖；镶嵌；贯穿。,载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。,(3)糖类与某些蛋白质构成糖蛋白。糖蛋白有识别、保护、润滑、免疫等作用。,3细胞膜的功能(1)屏障作用：保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。(2)控制细胞的物质交换活细胞进行新陈代谢时，将需要的营养物质运入细胞，将代谢废物排出去。能将生物生命活动需要的物质运入，阻止不需要的物质进入，即具有选择性。细胞膜对物质的选择性运输与其上的载体种类和数量有关。,(3)细胞间的信息交流细胞膜在细胞间联系中负责信息的接收与传递。“细胞识别”是指一种生物的细胞对同种或另一种生物的细胞认识与鉴别。如白细胞能吞噬细胞，却不吞噬自身正常细胞。,三、细胞的结构特点流动性1具有流动性的原因构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，决定了生物膜具有一定的流动性。2重要生理意义保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、融合等正常生命活动的进行。,典 例 剖 析（学生用书P41)题型一考查细胞膜的结构特点例1：细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是()A磷脂排列成双分子层B两侧膜物质分子排列不对称C球形蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中D膜物质分子的运动使其具有流动性答案：D,规律技巧：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，在磷脂双分子层两侧有球形蛋白质覆盖在其表面，或贯穿、镶嵌其中，一般来说，构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，这种特性使细胞膜具有一定的流动性，这是细胞完成各种生理功能的一个前提，因此，膜具有流动性的基础是构成膜的物质(包括磷脂和蛋白质)都是运动的。,题型二流动镶嵌模型的理解例2：下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：,(1)A代表_分子；B代表_；D代表_。(2)细胞膜从功能上来说它是一层具有_的膜。(3)动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，这说明B具有_。(4)能参与细胞识别的是图中编号_。,蛋白质,磷脂双分子层,多糖,选择透过性,流动性,D,规律技巧：细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子以镶嵌、嵌入横跨等方式与磷脂双分子层发生联系，在细胞膜的外表面有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖形成的糖蛋白，叫糖被，由此，可知A是蛋白质，B是磷脂双分子层，D是与膜蛋白结合的多糖。细胞膜的功能特点是选择透过性。组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大都可以运动，决定了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，磷脂的流动既可引起膜的横向流动，也能引起膜厚度的改变。糖蛋白与细胞的识别等有关。,梯 度 训 练(学生用书P41)基础强化一、选择题1在生物膜结构的探索历程中，提出流动镶嵌模型的科学家是()A罗伯特森和桑格B尼克森和桑格C尼克森和欧文顿 D尼克森和罗伯特森解析：1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。答案：B,2据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为()A细胞膜具有一定的流动性B细胞膜是选择透过性膜C细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本支架的D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子解析：细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，磷脂与胆固醇、脂肪酸等物质都属于脂质，根据相似相溶原理，这些物质可以优先通过细胞膜。答案：C,3细胞膜的基本支架是()A两层磷脂分子 B两层磷酸分子C脂质分子和糖被 D蛋白质分子答案：A,4细胞膜的功能特点是()A具有一定的流动性B有保护内部的作用C一种半透膜D是一种选择透过性膜解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，这种结构特点使细胞膜具有选择透过性，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，其他的离子、小分子和大分子都不能通过。答案：D,5生物膜的“蛋白质脂质蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象()A细胞膜是细胞的边界B溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C变形虫的变形运动D细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间解析：变形虫的运动依赖于细胞膜的流动性。答案：C,6下列关于细胞膜结构的叙述中，不正确的是()A磷脂排列成双分子层B膜两侧物质分子排列不对称C球形蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中D组成膜的物质的运动使其具有一定的流动性解析：磷脂双分子层作为细胞膜的基本支架，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的，所以细胞膜具有一定的流动性。答案：C,7用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人和鼠的两细胞融合，融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。将融合后的细胞在适宜的条件下培养，保持其活性，会发生的现象是()A细胞表面发红色荧光B细胞表面发绿色荧光C细胞表面一半发红光，一半发绿光D细胞表面红、绿色荧光均匀分布解析：因为构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都具有一定的流动性。答案：D,8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基本支架B细胞膜上有搬运脂质的载体蛋白C细胞膜外表面有一层糖蛋白D磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动解析：细胞膜主要成分是脂质和蛋白质，根据相似相溶的原理，脂质可以优先通过细胞膜。答案：A,9细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫糖被，下面有关糖被在生命活动中的作用的叙述，不正确的是()A保护、润滑作用 B识别抗原C信息交流 D选择透过性解析：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用，糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系。经研究发现，动物细胞表面糖蛋白的识别作用，好比是细胞与细胞之间，或者是细胞与其他大分子之间互相联络用的文字或语言。答案：D,10分析下表中的数据，该表不能说明的是(),A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关C膜的功能越简单，所含有的蛋白质的数量越少D膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多解析：从表中所给数值可以看出，蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成份，表中膜由上到下蛋白质含量越来越多，生物膜功能越来越复杂。答案：D,二、非选择题11如图为细胞膜的结构模式图，请据图回答问题：,(1)从化学成分看，图中是_，是_。(2)细胞膜的基本支架是_。(3)细胞膜的结构特点是_，这种特点表现为图中大都是可以_。(4)决定细胞膜功能复杂性的物质是_。,磷脂分子,蛋白质分子,磷脂双分子层,具有一定的流动性,运动的,蛋白质,解析：构成细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子。由于蛋白质和磷脂分子大部分能运动，因此细胞膜从结构上看有一定的流动性，而且细胞膜不是全透性而是有选择地吸收所需的离子和分子，因此从功能上看细胞膜是一种选择透过性膜，起选择作用的是蛋白质(载体)。,12根据下列材料，分析回答问题：科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，须制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟的红细胞没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后造成红细胞破裂发生溶血现象，再将流出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，生物学上称为“血影”。对“血影”的分析得知其化学组成如下：蛋白质49%，脂质43%，糖类8%。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个面积的二倍。,(1)哺乳动物细胞内其他的膜有哪些？_。(2)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？_。(3)红细胞溶血后，溶出细胞外的物质主要应该是_，这种物质的特性是_，因而使红细胞具有_的功能。,核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜等,将红细胞置于蒸馏水中，使其渗透吸水而胀破,血红蛋白,容易与氧结合，也容易与氧分离,运输氧,(4)血影的化学成分中的脂质主要是哪一类？_。它是构成细胞膜的_。(5)脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍，这说明了_。,磷脂,基本支架,磷脂在细胞膜中是双分子层,能力提升一、选择题1细胞膜的结构和功能特性依次是()蛋白质和磷脂分子组成；具有一定的流动性；是一种选择透过性膜；保护细胞内部A BC D解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是选择透过性。答案：B,2关于细胞膜的结构及特点的论述中，错误的是()A磷脂双分子层组成基本支架B组成膜的物质运动使其具有一定的流动性C蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面或镶嵌、贯穿于其中D结构特点是具有选择透过性解析：选项中A、C介绍的细胞膜的分子结构和空间结构是正确的。B项描述了结构特点及原因，而D项选择透过性是细胞膜的生理功能特点而不是结构特点。答案：D,3变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病毒，这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的()A选择透过性 B识别作用C一定的流动性 D保护作用解析：细胞膜的结构特点为具有一定的流动性，因此细胞的膜才能突起和凹陷。答案：C,4为了检测麦种的质量，将100粒麦种浸入红墨水中，2 h后用刀片纵剖开，发现胚乳被染红95%，胚被染红32%，因而断定麦种发芽率太低。下列对此检测原理的最正确解释是()A胚和胚乳都具有选择透过性，细胞不需要的色素不会被吸附和吸收B胚如果是活细胞，红色素就不会被选择吸收C胚乳没有细胞结构，主要成分是淀粉，可吸附色素D胚乳的活细胞少，对色素不具有选择吸收作用解析：胚乳是死细胞，细胞膜不具有选择性，因而色素能把胚乳染红，胚是活细胞，细胞膜具有选择性，不吸收色素，若胚被染红说明细胞死亡，不能再萌发。答案：B,5葡萄糖经小肠黏膜上皮细胞进入毛细血管，需通过的磷脂分子层数是()A4层 B6层C8层 D10层解析：葡萄糖经小肠黏膜上皮细胞进入毛细血管共经过2层细胞，4层膜结构，每层膜为磷脂双分子层，所以共经过8层磷脂分子。答案：C,二、非选择题6为获得较纯的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助完成下列实验设计并分析有关问题。(1)应选取人体哪种细胞做实验()A成熟红细胞 B神经细胞C白细胞 D口腔上皮细胞(2)你选择该材料的原因是_。,A,答案：细胞核和许多细胞器也有膜，这些膜若与细胞膜混在一起就无法得到较纯的细胞膜，而成熟的红细胞中则没有细胞核和众多的细胞器,(3)将选取的上述材料放入蒸馏水中，一段时间后细胞将破裂，然后可用下列哪些方法进一步获得较纯的细胞膜()A静置 B加热C离心 D过滤,CD,(4)通过有关方法，测得多种膜的化学成分，制作图形如下：,根据上图，请分析构成各种细胞膜与线粒体内膜和叶绿体片层膜在化学组成上的异同点：共同点是_。化学组成上的主要区别是_。,都有脂质和蛋白质,答案：细胞膜除了有脂质和蛋白质外，还有少量的糖类，而线粒体内膜和菠菜叶绿体片层膜中则不含糖类,解析：因为人体的红细胞中只有细胞膜一种膜结构。当细胞破裂后，能够提取纯度较高的细胞膜；由于膜结构与血红蛋白的密度不同，因此可通过离心、过滤得到膜结构；通过测得的膜的成分可比较出细胞膜和细胞器膜的异同。共同点：都有脂质和蛋白质；不同点：细胞膜还含有少量的糖类，而细胞器膜不含糖类。,