2018版高中生物 细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型学案新人教版

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1、第2节　生物膜的流动镶嵌模型1．了解生物膜结构的探究历程和方法。2．简述生物膜的流动镶嵌模型的内容。(重点)3．生物膜结构与功能相适应的应用分析。(难点)对生物膜结构的探索历程探索历程探索内容推论或假说19世纪末欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1925年荷兰科学家从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的两倍膜中的脂质分子必然排列为连续的两层1959年罗伯特森电子显微镜下看到细胞膜清晰的暗—

2、亮—暗三层结构所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是静态的统一结构1970年发绿色荧光的染料标记的小鼠细胞和发红色荧光的染料标记的人细胞融合实验细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型[合作探讨]探讨1：仔细观察教材P66[思考与讨论]中磷脂分子图示，思考并讨论下列问题：(1)磷脂分子含有哪些元素？提示：C、H、O、N、P。(2)磷脂分子具有怎样的结构特点？提示：磷脂分子是由磷酸组成的亲水的“头”部和甘油、脂肪酸组成的疏水的“尾”部所构成。(3)结合磷脂分子的结

3、构特点，试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水—空气界面的排布状态和在细胞膜上的排布状态，并分析其原因。提示：分析：①水—空气界面：因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水—空气界面上磷脂分子“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气一面。②细胞膜上：因细胞膜内外均为水环境，依据磷脂分子“头部”亲水，“尾部”疏水的特点，故呈现如上图所示状态。探讨2：结合教材P67图4－5，思考讨论下列问题：(1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题？提示：膜蛋白是运动的，即膜具有一定流动性。(2)若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分

4、布的时间会延长，由此说明什么？提示：温度能影响膜的流动性。探讨3：结合你所学习的知识，思考哪些实例还能说明膜具有流动性？提示：变形虫的运动、分泌蛋白由转运小泡的转运和分泌小泡的分泌、质壁分离过程中原生质层的收缩。探讨4：若把表面积相同的线粒体、高尔基体、液泡的膜结构中的磷脂分子提取出来，将其在空气——水面上铺成单分子层，测得水面上磷脂单分子层的表面积最大的应是哪个细胞器？提示：线粒体。[思维升华]1．构成生物膜的磷脂分子分析(1)结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成，其中磷酸作为亲水性的“头部”、脂肪酸作为疏水性的“尾部”。(2)

5、排列方式：“尾部”相对、“头部”朝外构成磷脂双分子层(如图)，作为生物膜的支架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。2．人鼠细胞融合实验分析(3)结论：细胞膜上的蛋白质是运动的，膜具有一定的流动性3．温度、膜流动性与细胞生命活动的关系(1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常进行。(2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。1．科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也

6、会被蛋白酶分解，这些事实说明了组成细胞膜的物质中有(　　)A．糖类和脂质　　　　B．糖类和蛋白质C．蛋白质和脂质D．蛋白质和核酸【解析】　根据“相似相溶”原理以及酶具有专一性的特性，可以得知细胞膜中含有脂质和蛋白质。【答案】　C2．下列关于生物膜结构探索历程的说法中，不正确的是(　　)【导学号：19040160】A．最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的B．三层结构模型认为生物膜为静态的结构C．流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的D．三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分

7、布是不均匀的【解析】　三层结构模型认为生物膜结构由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，认为蛋白质是均匀的、固定的。【答案】　D生物膜的流动镶嵌模型1．生物膜的结构组成①磷脂双分子层，②蛋白质分子，③糖蛋白。2．图中②的分布形式(1)有的镶在[①]磷脂双分子层的表面。(2)有的部分或全部嵌入①中。(3)有的贯穿于整个①中。3．有关生物膜的结构或功能特点(1)基本支架：[①]磷脂双分子层。(2)结构特点：一定的流动性。(3)功能特性：选择透过性。此特性与图中的①②有关。(填数字代号)(4)③分布于细胞膜的外表面，具有保护、润滑和识

8、别作用。[合作探讨]探讨1：根据桑格和尼克森构建的流动镶嵌模型，思考它是对称模型吗？为什么？如何判断细胞膜的外侧和内侧？提示：不对称。因为构成生物膜的蛋白质分子的分布不均匀。根据糖蛋白的分布情况，有糖蛋白的一侧为膜的外侧，无则为膜内侧。探讨2：实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个