人教新課標(biāo)必修1知識(shí)梳理與疑難導(dǎo)析(生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型)

第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型高中生物知識(shí)梳理與疑難導(dǎo)析知識(shí)梳理1.生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn)，膜是由_組成的；1925年，兩位荷蘭科學(xué)家證明，細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的_；1959年，羅伯特森通過(guò)電鏡觀(guān)察提出了細(xì)胞膜的一種靜態(tài)的模型_；1970年，科學(xué)家熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)胞膜具有_；1972年桑格和尼克森提出了_模型。2.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的_，這個(gè)支架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有_。蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以_的。疑難突破 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)是什么？ 剖析：（1）細(xì)胞膜的成分主要是蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，其中，蛋白質(zhì)約占膜干重的2070，脂類(lèi)約占3080，各種膜所含蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的比例同膜的功能有密切關(guān)系，功能活動(dòng)較旺盛的細(xì)胞，其蛋白質(zhì)的含量高，因?yàn)槟さ墓δ苤饕傻鞍踪|(zhì)來(lái)承擔(dān)。此外，細(xì)胞膜中還有10左右的糖類(lèi)，它們與蛋白質(zhì)或脂類(lèi)結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞表面的識(shí)別有密切關(guān)系。 （2）構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)分子覆蓋在磷脂雙分子層表面，或貫穿在磷脂雙分子層之間，或鑲嵌在磷脂雙分子層當(dāng)中。 （3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動(dòng)的，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。問(wèn)題探究 問(wèn)題：有人發(fā)現(xiàn)，在一定溫度條件下，細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子均垂直排列于膜表面，當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子有75排列不整齊。細(xì)胞膜厚度減小而膜表面積擴(kuò)大，膜對(duì)離子和分子的通透性提高。 對(duì)于膜的上述變化，你的合理解釋是什么？ 探究：從問(wèn)題的情境不難看出，這種現(xiàn)象與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)。不管是哪種形式的變動(dòng)，核心問(wèn)題都是關(guān)系到膜的流動(dòng)性。構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)分子都可以運(yùn)動(dòng)，這就是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。細(xì)胞膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止，反之如果流動(dòng)性過(guò)高，又會(huì)造成膜的溶解。影響膜的運(yùn)動(dòng)（特別是脂質(zhì)）的因素有多種，溫度是其中一個(gè)比較重要的因素。典題精講例1白細(xì)胞能吞噬綠膿桿菌，與這一現(xiàn)象有關(guān)的是（ ）A.磷脂分子的特性 B.細(xì)胞膜的穩(wěn)定性C.細(xì)胞膜的鑲嵌性 D.細(xì)胞膜的流動(dòng)性思路解析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)有：白細(xì)胞吞噬病菌的過(guò)程；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；吞噬過(guò)程與膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)系。綠膿桿菌本身是不可能自由通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的，白細(xì)胞吞噬綠膿桿菌，只能通過(guò)細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性的特點(diǎn)被吞入到細(xì)胞內(nèi)。答案：D例2如圖4-2-1所示，若將細(xì)胞膜的磷脂分子提取后，放入盛水容器中，磷脂分子的穩(wěn)定分布方式為（ ）圖4-2-1思路解析：本題考查細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的知識(shí)，磷脂分子以疏水尾部相對(duì)，親水頭部朝向兩側(cè)，構(gòu)成了磷脂雙分子層。故將磷脂分子提取后放入盛水容器中，親水頭部應(yīng)插入水中，疏水尾部應(yīng)在水面外。結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析生物學(xué)圖像、圖表的能力，是生物學(xué)學(xué)習(xí)中的一種很重要的訓(xùn)練內(nèi)容，我們尤其要注意。答案：B知識(shí)導(dǎo)學(xué) 通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，你對(duì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法應(yīng)該有所領(lǐng)悟。 （1）在建立生物膜模型的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了非常積極的作用。 （2）觀(guān)察與假設(shè)的重要性。 （3）實(shí)驗(yàn)不僅意味著某種準(zhǔn)確的操作，而且是一種思考的方式。 （4）要反映客觀(guān)事物的真面貌，必須使用科學(xué)的方法，必須尊重客觀(guān)事實(shí)。 （5）我們?cè)趯W(xué)習(xí)生物學(xué)的過(guò)程中，不僅要努力理解掌握有關(guān)科學(xué)知識(shí)，而且要從科學(xué)方法角度去思考這些知識(shí)是怎樣得來(lái)的。這樣，我們才能在科學(xué)方法上得到鍛煉。疑難導(dǎo)析 生物體具有自身的規(guī)律，掌握這些規(guī)律將有助于你對(duì)生物知識(shí)的理解與運(yùn)用。 結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)就是一個(gè)重要的規(guī)律，樹(shù)立生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀(guān)點(diǎn)也是學(xué)習(xí)生物知識(shí)的重要目標(biāo)之一。深入理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，就應(yīng)該抓住其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的幾個(gè)關(guān)鍵： （1）磷脂雙分子層支持和保護(hù)； （2）鑲嵌蛋白質(zhì)分子跨膜運(yùn)輸； （3）糖蛋白或糖脂細(xì)胞識(shí)別； （4）一定的流動(dòng)性胞吞和胞吐。問(wèn)題導(dǎo)思 分析以下有關(guān)事實(shí)，能夠得出什么共同的結(jié)論？ （1）變形蟲(chóng)捕食和運(yùn)動(dòng)時(shí)偽足的形成。 （2）白細(xì)胞能夠通過(guò)變形運(yùn)動(dòng)吞噬病菌。 （3）動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過(guò)程。 （4）人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)。 （5）受精時(shí)細(xì)胞的融合過(guò)程。典題導(dǎo)考綠色通道：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。它與許多現(xiàn)象密切相關(guān)，如細(xì)胞膜的內(nèi)吞和外排，所有與其功能相適應(yīng)的現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)都是細(xì)胞膜的流動(dòng)性，這也體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)思想。典題變式：原生動(dòng)物變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)和攝取食物，主要是依靠細(xì)胞膜的（ ）A.選擇透過(guò)性 B.一定的流動(dòng)性C.磷脂分子層 D.鑲嵌的蛋白質(zhì)答案：B黑色陷阱：如果對(duì)待知識(shí)不求甚解，淺嘗輒止，只知道細(xì)胞膜是由兩層磷脂分子組成的，而不清楚是如何排布的、有何意義，就會(huì)得出錯(cuò)誤答案。典題變