2018-2019學(xué)年高中生物第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)案新人

1、第 2 節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程和方法。2.簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容。（重點(diǎn)）3.生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的應(yīng)用分 析。（難點(diǎn)）自主預(yù)習(xí)探新知、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間科學(xué)家或?qū)嶒?yàn)結(jié)論19世紀(jì)末歐文頓膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初膜的分離實(shí)驗(yàn)?zāi)さ闹饕煞质侵|(zhì)和蛋白質(zhì)1925年脂質(zhì)的提取實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層1959年羅伯特森所有的生物膜都由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年桑格和尼克森生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1化學(xué)組成：主要是磷脂和蛋白質(zhì)。2結(jié)構(gòu)模型

2、名稱(chēng)：磷脂雙分子層（1）圖中 作用：膜的基本支架特點(diǎn)：具有流動(dòng)性名稱(chēng)：蛋白質(zhì)分子十_a.鑲在磷脂雙分子層表面 二種圖中 ，、卄b.部分或全部嵌入磷脂雙分子層中 位置I貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層特點(diǎn)：大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的知識(shí)概覽（教千名稱(chēng)：糖蛋白，又叫糖被(3)圖中丿位置：細(xì)胞膜的外表面作用：保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別等3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性。4生物膜的功能特性生物膜的結(jié)構(gòu)決定了生物膜的功能特性：選擇透過(guò)性?；A(chǔ)自測(cè)1判斷對(duì)錯(cuò)(1)細(xì)胞膜的組成成分只有磷脂和蛋白質(zhì)。()(2)生物膜具有流動(dòng)性是由于磷脂分子可以運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)了膜上的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)。()細(xì)胞膜上的糖類(lèi)都和蛋白質(zhì)結(jié)合形成了具有識(shí)別作用

3、的糖蛋白。()(4)羅伯特森提出的“三明治模型”的一大缺點(diǎn)就是認(rèn)為膜是靜止不動(dòng)的。()(5)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型建立過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。()提示：(1)X細(xì)胞膜的成分中含有少量的糖類(lèi)。(2)X蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)并不是磷脂分子運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的。(3)X有些糖類(lèi)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。V(5)V2科學(xué)家將細(xì)胞膜中的磷脂成分提取出來(lái)，并將它在“空氣-水”界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積相當(dāng)于原細(xì)胞膜表面積的兩倍。的分布狀況是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92172121】A.單層排列B.均勻稀疏排列C.雙層排列D.均勻緊密排列答案C(備選習(xí)題)在生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，提出流動(dòng)鑲嵌模型的科學(xué)家是(

4、A.羅伯特森和桑格B.尼克森和桑格C.尼克森和歐文頓D.尼克森和羅伯特森答案B合作探究攻重難對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程揺嵬點(diǎn)1!_思考交流這說(shuō)明磷脂分子在細(xì)胞膜上結(jié)合教材P67圖45，思考討論下列問(wèn)題：(1)人、鼠細(xì)胞膜蛋白最終均勻分布說(shuō)明什么問(wèn)題？ 提示：膜蛋白是運(yùn)動(dòng)的，即膜具有一定流動(dòng)性。(2)若適當(dāng)降低溫度，膜蛋白最終均勻分布的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，由此說(shuō)明什么？ 提示：溫度能影響膜的流動(dòng)性。(教師用書(shū)獨(dú)具)1仔細(xì)觀察教材P66思考與討論中磷脂分子圖示，思考并討論下列問(wèn)題：(1)磷脂分子含有哪些元素？提示：C、H ON、P。磷脂分子具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？提示：磷脂分子是由磷酸組成的親水的“頭”部和甘油、

5、脂肪酸組成的疏水的“尾”部 所構(gòu)成。(3)結(jié)合磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，試以示意圖的形式畫(huà)出多個(gè)磷脂分子在水一空氣界面的 排布狀態(tài)和在細(xì)胞膜上的排布狀態(tài)，并分析其原因。提示：(水一空氣界面】(加胞膜上)分析：水一空氣界面：因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，“尾部”疏水，所以在水一空氣界面上磷脂分子“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣一面。細(xì)胞膜上：因細(xì)胞膜內(nèi)外均為水環(huán)境，依據(jù)磷脂分子“頭部”親水，“尾部”疏水的特點(diǎn)，故呈現(xiàn)如上圖所示狀態(tài)。2結(jié)合你所學(xué)習(xí)的知識(shí)，思考哪些實(shí)例還能說(shuō)明膜具有流動(dòng)性？提示：變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)、分泌蛋白由轉(zhuǎn)運(yùn)小泡的轉(zhuǎn)運(yùn)和分泌小泡的分泌、質(zhì)壁分離過(guò)程中 原生質(zhì)層的收縮。歸納總結(jié)1構(gòu)成

6、生物膜的磷脂分子分析(1)結(jié)構(gòu)：由磷酸、甘油和脂肪酸構(gòu)成，其中磷酸作為親水性的“頭部”、脂肪酸作為疏水性的“尾部”。(2)排列方式：“尾部”相對(duì)、“頭部”朝外構(gòu)成磷脂雙分子層 支架。磷脂分子的這種排列方式符合生物膜兩側(cè)均為水環(huán)境的事實(shí)。2人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)分析(3)結(jié)論：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，膜具有一定的流動(dòng)性3.溫度、膜流動(dòng)性與細(xì)胞生命活動(dòng)的關(guān)系(1)溫度高時(shí)，膜流動(dòng)性大，有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行，但溫度過(guò)高，膜的流動(dòng)性過(guò)大, 甚至破壞了膜的結(jié)構(gòu)，反而不利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。(2)溫度低時(shí)，膜的流動(dòng)性下降，膜的運(yùn)輸功能下降或完全喪失。活學(xué)活用1.科學(xué)家用兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞表面的

7、蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì) 胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)， 兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對(duì)等分布(即各占半邊)，最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持的結(jié)論是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92172122】A.膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)B.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性C.細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性D.膜蛋白可以作為載體蛋白B 兩種熒光染料標(biāo)記細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，細(xì)胞剛?cè)诤蠒r(shí)，兩種熒光染料在細(xì)胞表(如圖)，作為生物膜的(1)方法:一半發(fā)綠色英光另一半發(fā)紅色熒光綠 包 菠 光噩 料 栩 迅小 歟 細(xì) 臉的膜蛋白紅邑英光欒料標(biāo)記人削胞時(shí)膜墨白兩種蒯M熒光均勻分布面對(duì)等分布，最后在細(xì)胞表面均勻分布，說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。不能說(shuō)明膜蛋白能在

8、細(xì)胞 內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，也不能說(shuō)明細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能。2.下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的說(shuō)法中，不正確的是A.最初通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析得出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的B.三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)C.流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的D.三層結(jié)構(gòu)模型和流動(dòng)鑲嵌模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分子在膜中的分布是不均勻的D 三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，認(rèn)為蛋白質(zhì)是均勻的、固定的。,生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型捱寵點(diǎn)？_思考交流1.根據(jù)桑格和尼克森構(gòu)建的流動(dòng)鑲嵌模型，思考它是對(duì)稱(chēng)模型嗎？為什么？如何判斷 細(xì)胞膜的外側(cè)和內(nèi)側(cè)？提示：不對(duì)稱(chēng)。因?yàn)闃?gòu)成生物膜的蛋白質(zhì)分子的

9、分布不均勻。根據(jù)糖蛋白的分布情況， 有糖蛋白的一側(cè)為膜的外側(cè)，無(wú)則為膜內(nèi)側(cè)。2實(shí)驗(yàn)表明，將兩種不同的海綿動(dòng)物的細(xì)胞分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞摻在 一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能結(jié)合，在這里起識(shí)別作用的是細(xì)胞膜上的何種物 質(zhì)？提示：糖蛋白。3細(xì)胞膜的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性有什么關(guān)系?提示：流動(dòng)性是選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)，只有膜具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過(guò)性。1生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型磷脂取分子層: 磷脂分了疏水 罡郴接位于 膜中央.構(gòu)血 膜的基車(chē)支架(1)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)除磷脂外，還有一些糖脂和膽固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于細(xì)胞膜的外表面。(3)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子并不是均勻分布的，而是呈不對(duì)稱(chēng)性

10、分布。2.生物膜兩大特點(diǎn)的比較區(qū)別項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一一流動(dòng)性功能特點(diǎn)選擇透過(guò)性基礎(chǔ)磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)膜上具有載體蛋白毎門(mén)質(zhì)細(xì)胞就保護(hù)識(shí)別誹供白亠的意義保證細(xì)胞的物質(zhì)需要、信息交流、分裂 和融合等生命活動(dòng)的進(jìn)行控制物質(zhì)進(jìn)出表現(xiàn)分泌蛋白的分泌、變形蟲(chóng)的變形、吞噬細(xì)胞的吞噬有些物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞，有些物質(zhì)不能進(jìn)入(2)聯(lián)系圖示：運(yùn)動(dòng)性流動(dòng)性於物質(zhì)交換塑選擇正常進(jìn)行透過(guò)性分析：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是其選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)，具有流動(dòng)性才能表現(xiàn)出選擇透過(guò)性。例如，載體蛋白可以運(yùn)動(dòng)是其能運(yùn)輸物質(zhì)的基礎(chǔ)。易錯(cuò)提醒：有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)的三點(diǎn)提醒(1)分析實(shí)例體現(xiàn)的特點(diǎn)時(shí)，一定要看清要求是體現(xiàn)出“功能特點(diǎn)”還是“結(jié)構(gòu)特

11、點(diǎn)”。(2)只有活細(xì)胞的生物膜才能體現(xiàn)選擇透過(guò)性，因此可以利用此原理判斷細(xì)胞的死活。(3)生物膜中的糖類(lèi)不是全部和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，有的和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，作為細(xì)胞表面的標(biāo)志物質(zhì)，部分參與細(xì)胞間的信息交流?；顚W(xué)活用1.右圖為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，有關(guān)敘述不正確的是()A.具有的一側(cè)是細(xì)胞膜的外側(cè)B.與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)C.構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架D.細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)D 圖中為糖蛋白，其只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)，糖蛋白具有識(shí)別功能， 與細(xì)胞識(shí)別有組成 結(jié)構(gòu)(磷脂分子、 蛋白質(zhì)分子)流動(dòng)鑲嵌模型具有具宿決走+功能物質(zhì)交換具甫關(guān)；為磷脂雙分子層， 構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性

12、與蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)。2下列不符合生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的說(shuō)法是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92172123】A.磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動(dòng)性B.每個(gè)磷脂分子的疏水端都向內(nèi)C.嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)分子大多能運(yùn)動(dòng)D.生物膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子之間沒(méi)有聯(lián)系，所以才具有流動(dòng)性D 生物膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都能運(yùn)動(dòng)，這使整個(gè)生物膜具有流動(dòng)性。生物膜是一個(gè)整體，它上面的各種分子相互作用、密切聯(lián)系才維持了生物膜的整體性。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)固雙基1將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過(guò)充分的攪拌后，下列能正確反映 其分布的是（）A 磷脂分子的頭部是親水性的，尾部是疏水性的。2羅伯特森的關(guān)于生物膜模型

13、的構(gòu)建：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層A.不能解釋生物膜的化學(xué)組成B.不能解釋生物膜成分的相似性C.不能解釋脂質(zhì)類(lèi)物質(zhì)較容易跨膜運(yùn)輸D.不能解釋變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)D 三層結(jié)構(gòu)膜型認(rèn)為生物膜為靜態(tài)結(jié)構(gòu)。3以下關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的敘述中不正確的是（）A.膜兩側(cè)物質(zhì)分子的排列是不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子, 限性主要在于（）兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子。 這一觀點(diǎn)的局B.組成膜的物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)使膜具有一定的流動(dòng)性C.磷脂具有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別和信息傳遞的作用D.磷脂排列成雙分子層C 細(xì)胞膜上的糖蛋白具有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別和信息傳遞的作用， 磷脂雙分子層是構(gòu)成 細(xì)胞膜的基本支架。4.下列過(guò)程中，不直接依賴(lài)細(xì)胞膜的流動(dòng)性就能完成的是()A.液泡失水皺縮B.氨基酸在核糖體上進(jìn)行脫水縮合C.變形蟲(chóng)的變形D.人鼠細(xì)胞融合B 核糖體不具有膜結(jié)構(gòu)。5如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答: _。(2)與細(xì)胞膜的識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是_(3)_吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有 _ 性。這是因?yàn)?4)不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞膜上的什么結(jié)構(gòu)？ _(填寫(xiě)標(biāo)號(hào))。(5)細(xì)胞膜的外側(cè)是 _(填“M或“N)側(cè)，判斷的依據(jù)是(6)_細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)模型被稱(chēng)為 。答案(1)蛋白質(zhì)氨基酸C磷脂雙分子層(2)D糖蛋白(3)流動(dòng)組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都不是靜止不動(dòng)的，