高中生物必修1學(xué)案： 第四章 物質(zhì)的輸入和輸出第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第2節(jié)　生物膜的流動鑲嵌模型 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．體會科學(xué)家建立生物膜模型的過程。 2．簡述生物膜流動鑲嵌模型的內(nèi)容。(重點(diǎn)) 3．討論在建立生物膜模型的過程中，如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。(難點(diǎn)) 核心概念 磷脂雙分子層　流動鑲嵌模型　糖被 一、對生物膜結(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) 膜的主要成分是__脂質(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

2、由__蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)____三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 1970年 用熒光染料標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞進(jìn)行融合實(shí)驗(yàn) 細(xì)胞膜具有__流動性____ 1972年桑格和 尼克森 新的觀察和實(shí)驗(yàn) 提出__流動鑲嵌____模型 二、生物膜的流動鑲嵌模型 1．結(jié)構(gòu)模型： (1)圖中① (2)圖中② (3)圖中③ 2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的__流動性____。 3．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：__選擇透過性____。 ？思考 1．結(jié)合已學(xué)過的知識，舉出體現(xiàn)細(xì)胞膜流動性的生物學(xué)實(shí)例。 提示：變形蟲的運(yùn)動、精子與卵細(xì)胞的結(jié)合、分泌蛋白的分泌過程、白細(xì)胞吞噬

3、病原體等。 2．人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)是在37℃條件下進(jìn)行的，溫度會影響細(xì)胞融合的速率嗎？是怎樣影響的？ 提示：會。溫度會影響分子運(yùn)動的速率，進(jìn)而影響細(xì)胞融合的速率。 H　　判斷題 1．細(xì)胞膜的組成成分只有磷脂和蛋白質(zhì)。(　×　) 2．生物膜具有流動性是由于磷脂分子可以運(yùn)動，從而帶動了膜上的蛋白質(zhì)運(yùn)動。(　×　) 3．羅伯特森提出的“三明治模型”的一大缺點(diǎn)就是認(rèn)為膜是靜止不動的。(　√　) 4．磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是疏水的，脂肪酸“尾”部是親水的。(　×　) 5．所有的細(xì)胞都具有相同的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，即由磷脂分子構(gòu)成膜的基本支架，“嵌入”支架或“漂浮

4、”在支架兩側(cè)的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同。(　×　) 6．溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。(　√　) 7．如果用單層磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體來包裹某種藥物，則該藥物應(yīng)該屬于脂溶性的。如果用雙層的脂質(zhì)體包裹藥物，則該藥物應(yīng)該屬于水溶性。(　√　) 8．細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)結(jié)合成糖脂。(　√　) 知識點(diǎn)　生物膜的結(jié)構(gòu)和功能 Z　 1．流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 (1) (2)蛋白質(zhì) ①位置 ②種類 (3)糖類 2．生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——流動性 (1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是運(yùn)動的。 (2)生理意義：完成物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識別、細(xì)胞融合等功能。 (3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：變

5、形蟲的運(yùn)動、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、細(xì)胞胞吞和胞吐現(xiàn)象等。 3．功能特點(diǎn)——選擇透過性 (1)含義：水分子可以自由通過磷脂雙分子層，細(xì)胞需要的離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。 (2)原因： ①某些離子和分子不能透過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層。 ②與細(xì)胞膜上載體蛋白的專一性有關(guān)，如圖中物質(zhì)A、B有相應(yīng)的載體蛋白，而物質(zhì)C沒有相應(yīng)的載體蛋白。 知識貼士 ①生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能特性一定要區(qū)分開，不可混淆。 ②膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，功能越復(fù)雜的細(xì)胞，其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的含量越高，種類越多。 ③載體蛋白具有專一性，在一定程度上決定了膜的選擇透過性。 D　 典

6、例1　如圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示構(gòu)成細(xì)胞膜的物質(zhì)，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　D　) A．細(xì)胞之間的相互識別與①有關(guān) B．②表示蛋白質(zhì)分子 C．②③分子大都是可以運(yùn)動的 D．細(xì)胞膜的功能特性與③分子無關(guān) [解析]　細(xì)胞膜的主要成分為②蛋白質(zhì)和構(gòu)成基本支架的③磷脂雙分子層；②③大都是不斷運(yùn)動的，是細(xì)胞膜流動性的基礎(chǔ)；①糖蛋白具有識別等作用；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是功能特性的基礎(chǔ)。 〔變式訓(xùn)練1〕　據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)?　C　) A．細(xì)胞膜具有一定的流動性　 B．細(xì)胞膜是選擇透過性膜 C．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以磷脂雙分子層

7、為基本支架　 D．細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子 [解析]　磷脂占細(xì)胞膜總量的50%，并形成雙分子層支架。磷脂與膽固醇、脂肪酸、維生素D一樣，都屬于脂質(zhì)，具有相似的物理性質(zhì)。根據(jù)相似相溶的原理，脂質(zhì)分子容易通過細(xì)胞膜。 1．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(如圖所示) 2．流動性和選擇透過性的關(guān)系 (1)區(qū)別：流動性是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過性是細(xì)胞膜的功能特性。 (2)聯(lián)系：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)，因?yàn)橹挥屑?xì)胞膜具有流動性，細(xì)胞才能完成其各項(xiàng)生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性；相反，細(xì)胞膜失去了選擇透過性，也意味著細(xì)胞已經(jīng)死亡。 知識貼士 注意區(qū)分細(xì)胞膜的功能和功能特性 細(xì)胞膜

8、的功能是將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞及進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，而功能特性是選擇透過性。 典例2　(2018·河南鄭州高三質(zhì)檢)如圖是溶酶體發(fā)生過程及其“消化”功能示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　C　) A．b是剛形成的溶酶體，它起源于高爾基體 B．c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，d是線粒體，e是包裹線粒體的小泡 C．溶酶體的生命活動所需能量由e內(nèi)的d提供 D．b和e融合為f的過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性 [解析]　由圖中各種細(xì)胞器的形態(tài)可以看出，a是高爾基體，b是剛形成的溶酶體，由高爾基體產(chǎn)生的囊泡形成，A項(xiàng)正確；c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，d是線粒體，e是包裹線粒體的小泡，B項(xiàng)正確；溶酶體的生命活動所需能量不是由e內(nèi)的d提供的，而是由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；b和e融合為f的過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性，D項(xiàng)正確。 1．磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架。 2．蛋白質(zhì)分子有的鑲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，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。 3．磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動。 4．糖蛋白(糖被) 組成：由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。分布在細(xì)胞膜的外側(cè)。 作用：細(xì)胞識別、保護(hù)和潤滑等。 5．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動性。