第2节生物膜的流动镶嵌模型学案

第2节　生物膜的流动镶嵌模型学案【学习目标】1．简述生物膜的结构。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。【学习重点】:流动镶嵌模型的基本内容。【学习难点】: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【自学导引】:1．细胞膜的功能与功能特性:作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中的作用：①②③。从物质跨膜运输的实例可以看出，生物膜对物质进出细胞具有性。根据结构与功能相适应的观点分析，在制作真核细胞三维结构模型活动中，从塑料袋、普通布、弹力布三种材料中选择做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能。2、欧文顿曾用植物细胞的______________进行过上万次的实验。发现细胞膜对不同物质的通透性_________：脂溶性的物质_________通过细胞膜进入细胞。欧文顿提出：_____________________________3、20世纪初，科学家第一次将膜从____________中分离出来。化学分析表明：___________________________________________4．1925年，两位荷兰科学家用从人的红细胞中提取，在空气——水界面上铺展成，测得的面积恰为红细胞表面积的两倍。他们得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为___________________。5、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的结构，他提出了：所有的生物膜都由______________________结构构成。他把生物膜描述为的统一结构。科学家在此基础上运用先进的手段揭示了膜蛋白并不是全部______在脂质表面，有的蛋白质是在脂质双分子层中。6．1970年，科学家所做的荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合试验的试验现象证明细胞膜具有。7、．1972年，桑格和尼克森提出了为大多数人所接受的。8.生物膜的膜型认为，构成了膜的基本支架，这个支架不是的，而是具有的；蛋白质分子有的在磷脂双分子层表面，有的部分或全部磷脂双分子层中，有的整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以的。9.细胞膜中的糖的分布：在细胞膜的，有一层由细胞膜上的与形成的，叫做。它具有重要功能，如：，。除糖蛋白外，细胞膜表面还有和结合成的。【自测自评】1．对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（　　）A．水B．糖类C．蛋白质D．磷脂２、细胞膜具有流动性，这种结构特点是指()A.整个细胞膜具有流动性B.细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性C.细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性D.细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性３、脂质能够优先通过细胞膜，这是因为（）4 A、细胞膜以磷脂双分子层为支架B、细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白C、细胞膜外有一层糖蛋白D、磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动4、下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是()A细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要B细胞膜表面的糖蛋白具有特异性C细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系D细胞膜的功能特性是具有流动性5、吞噬细胞具有识别功能是因为（）。A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜表面具有糖蛋白C.细胞内产生蛋白质D.细胞膜内有磷脂双分子层6、如图所示为细胞膜的亚显微结构，请据图回答下列问题（1）从化学成分上看，图中的①是，②是，③是。构成了细胞膜的基本支架。（2）据图分析，哪一侧为细胞膜的外侧：判断的依据是（3）细胞膜的结构特点是，这种特点表现为图中的[]和[]大都可以。（4）细胞膜的功能特性是这种特性的生理意义是。【疑难困惑】1、2、【难点突破】一、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1、．对生物膜结构的探索历程（1）根据实验现象和有关知识提出假说：实验现象：、欧文顿曾用植物细胞的通透性进行过上万次的实验。发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：脂溶性的物质容易通过细胞膜进入细胞提出假说：（2）分离细胞膜，分析膜成分，推理膜结构：分离膜所用材料：，优点：化学分析结果：4 进一步实验：用从人的红细胞中提取，在空气—水界面上铺展成单分子层，测的单分子层的面积恰为红细胞表面积的。结论：。（3）观察推理，提出最初的生物膜模型：除了脂质外，也是细胞膜的成分。20世纪40年代，曾经有学者推测直到20世纪50年代，诞生，罗伯特在电镜下看到了细胞膜清晰的结构，他提出了生物膜的模型；他把生物膜描述为结构。（4）对假说的质疑和修正：20世纪60年代以后，科学家对观点提出质疑；随着新技术手段的运用，科学家发现膜蛋白在细胞膜的位置是。1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的，用发红色荧光的染料标记表面的，将。这两种细胞刚融合时，融合细胞。在37℃下经过40min，两种颜色的荧光。试验表明。（5）根据新的观察和实验证据提出新的生物膜结构模型，现在大多数人所接受的模型2、生物体具有自身的规律，掌握这些规律将有助于你对生物知识的理解与运用。结构与功能相适应就是一个重要的规律，树立生物体结构与功能相适应的观点也是学习生物知识的重要目标之一。深入理解细胞膜的结构，就应该抓住其结构与功能相适应的几个关键：结构功能（1）磷脂双分子层——（2）镶嵌蛋白质分子——（3）糖蛋白或糖脂——（4）一定的流动性——二、流动镶嵌模型的基本内容。1、磷脂分子在水表面（空气－水界面）上将怎样排布？磷脂分子在水体内是怎样排布的呢？磷脂分子在细胞膜中是怎样排列的？2、细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质又存在于什么位置呢？3、分析以下有关事实，能够得出什么共同的结论？（1）变形虫捕食和运动时伪足的形成（2）白细胞能够通过变形运动吞噬病菌。4、有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分子有75％排列不整齐。细胞膜厚度减小而膜表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对于膜的上述变化，你的合理解释是什么？4 5．判断细胞膜的内外表面的依据是什么？6、细胞膜的结构特点：。细胞膜的功能特点：。【应用提升】1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（）A．细胞膜是选择透过性膜B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成C．细胞膜的分子结构具有流动性D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动2．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（）。A．选择透过性B．保护作用C．流动性D．自由扩散3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）。A．结构特点具有流动性B．选择透过性C．专一性D．具有运输物质的功能4、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是A、葡萄糖B、蛋白质C、甘油D、无机盐离子5、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递有密切关系的化学物质是A．糖蛋白B．磷脂C．脂肪D．核酸6、下列关于细胞膜的说法中，不正确的是A．具有流动性和选择透过性B．蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上C．脂类小分子易于自由扩散通过D．磷脂双分子层内外表面都亲水7、在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上(如图)。实验结果表明，细胞开始融合时，人，鼠细胞的表面抗原"泾渭分明"，各自只分布于各自的细胞表面，但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题.(1)细胞融合的实验表明了组成细胞膜的__________分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有__________的特点。(2)在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，,说明了这类物质在分子结构上具有__________性。(3)细胞融合实验若在20℃条件下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明__________________________________。若在1℃条件下,两种表面抗原便难以平均地分布,这又说明____________________________。【拓展学习】用膜脂在水中形成双分子层结构的原理，人工制成面双分子脂膜（黑脂膜）或脂球体（球形脂双分子层的脂质体）并镶入各种功能蛋白，研究膜结构、功能及应用，特别是利用免疫脂质体或“隐形”脂质体包裹基因或药物，作为“导弹药物”定向导向靶细胞，在临床诊断和治疗的研究中受到广泛的注意。美国1988年已有多种脂质体制剂以治疗肿瘤及多种疾病而问世，他们称1988年为“脂质体年”。4