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1、第12課時(shí) 第2節(jié)　生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 【考點(diǎn)解讀】 1．簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。 2．探討在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。 3．探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 4．嘗試提出問題，作出假設(shè)。 5．進(jìn)行圖表數(shù)據(jù)的解讀。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)： 探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 【自主探究】 1、學(xué)海導(dǎo)航： 知識(shí)點(diǎn) 觀察與思考 歸納與結(jié)論 1、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 2、生物膜的

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型 4.細(xì)胞膜的功能特性 歐文頓的的推論是否正確呢？ 細(xì)胞膜中除脂質(zhì)以外還有沒有其他成分呢？ 1925年，荷蘭科學(xué)家從人的紅細(xì)胞提出脂質(zhì)測(cè)得結(jié)果 問題1:為什么用丙酮提取脂質(zhì)? 問題2:磷脂為什么在空氣-水界面上鋪展成單分子層? 1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 1970年，科學(xué)家用熒光標(biāo)記法測(cè)得細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 問題3:哪些實(shí)例還能進(jìn)一步說明細(xì)胞膜的這一特點(diǎn)? 1972年，桑格和尼克森提出了流動(dòng)鑲嵌模型 歐文頓的結(jié)論：_

3、_____________ _____________________________. 20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從_ ___________中分離出來。 化學(xué)分析表明：_______________ _____________________________ 測(cè)得單分子層的面積為_________ 的2倍。 結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為 ___________________。 問題1: _______________ _____________________________ 問題2: _______________ ________________

4、_____________ 他提出了：所有的生物膜都由___ ___________________結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 科學(xué)家在此基礎(chǔ)上運(yùn)用先進(jìn)的手段揭示了細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)為 ______ _____________________________ ____________________________。 結(jié)論：細(xì)胞膜___________________ 問題3: _______________ _____________________________ _______________構(gòu)成了膜的基本支架，___________________具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)有

5、的_____________________、_____________________、________________________整個(gè)磷脂雙分子層中。 結(jié)論：細(xì)胞膜的功能特性是：__________________________________ 2、例題精析： 〖例1〗線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都具有的結(jié)構(gòu)是（ ） A．基粒 B．基質(zhì) C．膜結(jié)構(gòu) D．少量DNA 解析：此題要求知道個(gè)各細(xì)胞器的基本結(jié)構(gòu)和所含的一些成分，選項(xiàng)中的B、C、D是線粒體和葉綠體共有的，A、B、C、D選項(xiàng)是葉綠體具有的，C選項(xiàng)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有的。另外知道膜構(gòu)成的和非膜構(gòu)成

6、的細(xì)胞器，有利于分析此題。 答案：C 〖例2〗下列結(jié)構(gòu)中，不含磷脂的是（ ） A. 線粒體 B.高爾基體 C.核糖體　D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 解析：磷脂是構(gòu)成細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分，線粒體、高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均具有膜結(jié)構(gòu)都含有磷脂，核糖體和中心體不具有膜結(jié)構(gòu)不含有磷脂，染色體不屬于細(xì)胞器。 答案：C 【自我診斷】 ●基礎(chǔ)題 1．對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過性起主要作用的物質(zhì)是（　?。? A．水 B．糖類 C．蛋白質(zhì) D．磷脂 答案：Ｃ ２、細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是指 A.整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 B.細(xì)胞膜上

7、磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性 C.細(xì)胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性 D.細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性 答案：Ｃ ３、脂質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋? ） A、細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架 B、細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂質(zhì)物質(zhì)的載體蛋白 C、細(xì)胞膜外有一層糖蛋白 D、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動(dòng) 答案：A 4、下列關(guān)于細(xì)胞膜的敘述中，不正確的是( ) A 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)它完成各種生理功能非常重要 B 細(xì)胞膜表面的糖蛋白具有特異性 C 細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)其他膜結(jié)構(gòu)有結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系 D 細(xì)胞膜的功能特性是具有流動(dòng)性 答案:D 5、為了檢測(cè)

8、麥種的質(zhì)量，將100粒浸入紅墨水中，2h后用刀片縱剖開，發(fā)現(xiàn)胚乳被染紅95%，胚被染紅32%，因而斷定麥種的發(fā)芽率太低。下列對(duì)次檢測(cè)原理的最正確的解釋是（ ） A、胚和胚乳都具有選擇透過性，細(xì)胞不需要的色素即不會(huì)被吸收和吸附 B、胚如果是活細(xì)胞，紅色素就不會(huì)被選擇吸收 C、胚乳的活細(xì)胞少，對(duì)色素不具有選擇吸收作用 D、胚乳沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要成分是淀粉，可吸附色素 答案：B 6、細(xì)胞膜具有流動(dòng)性是指（ ） A、整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 B、細(xì)胞膜上的磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性 C、細(xì)胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性 D、細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性 答案：C

9、 7、下列物質(zhì)中，易通過細(xì)胞膜的是（ ） A、淀粉 B、脂肪酸 C、蛋白質(zhì) D、糖類 答案：B 8．細(xì)胞內(nèi)的下列結(jié)構(gòu)中含有脂質(zhì)成分最多的是（　　　） A、細(xì)胞膜 B、核糖體 C、細(xì)胞液 D、核液 答案：A 9．下列有關(guān)膜的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。? A．細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和磷脂分子組成 B．核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜在結(jié)構(gòu)上有密切聯(lián)系 C．線粒體膜和葉綠體膜中的蛋白質(zhì)分子是相同的 D．細(xì)胞膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)分子和磷脂分子不是靜止的 答案：C 10．根毛細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最大的植物，分布在 A．熱帶雨林 B．荒漠

10、 C．草原 D．森林 答案：B ●拓展題 11．某同學(xué)欲獲得純凈的細(xì)胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)與功能，請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn) (1)選取人體的_____________作為獲取細(xì)胞膜純凈物的來源 A．成熟紅細(xì)胞 B．神經(jīng)細(xì)胞 C．白細(xì)胞 D．口腔上皮細(xì)胞 (2)將選取的上述材料放入_______________中，由于________________作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂 (3)再用__________________法獲得純凈的細(xì)胞膜，上清液中含量最多的有機(jī)物是____________________ (4)提取膜成分中的磷脂，將其鋪在空

11、氣——水界面上，測(cè)得磷脂占有面積為S，請(qǐng)預(yù)測(cè)紅細(xì)胞表面積的值接近于__________________ （5）通過有關(guān)方法，測(cè)得多種膜的化學(xué)成分，如下表： 物質(zhì)種類 膜的類別 蛋白質(zhì)（%） 脂類（%）（主要是磷脂） 糖類（%） 變形蟲細(xì)胞膜 54 42 4 小鼠肝細(xì)胞膜 44 52 4 人紅細(xì)胞膜 49 43 8 線粒體內(nèi)膜 76 24 0 菠菜葉綠體片層膜 70 30 0 依據(jù)上表數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析構(gòu)成細(xì)胞膜與細(xì)胞器膜的化學(xué)物質(zhì)組成上的共同點(diǎn)是： ；化學(xué)物質(zhì)組成的主要區(qū)別有：

12、 。 答案：(1)A (2)清水 滲透 (3)離心 血紅蛋白 (4) S/2 （5）都有脂類和蛋白質(zhì) 有些沒有糖類，并且不同膜結(jié)構(gòu)各化學(xué)成分比例有差異 12、下圖是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖及海水和某海洋植物細(xì)胞液的離子濃度對(duì)照表。據(jù)圖和表的內(nèi)容說明下列問題： 海水和某海洋植物細(xì)胞液的離子濃度(mol/L) 被測(cè)物質(zhì) 鉀離子 氯離子 海水 0.01 0.50 細(xì)胞液 0.59 0.04 （1）圖中1是______________，2是______________，3是_______________。 （

13、2）圖中1是構(gòu)成細(xì)胞膜的______________。圖中2在鉀離子、氯離子通過該植物細(xì)胞膜時(shí)起_________作用。 （3）從表中數(shù)據(jù)可知，植物細(xì)胞從海水中吸收________離子并向海水排出________離子。由此可見，該細(xì)胞膜對(duì)離子的通過具有_____________性。 （4）鉀離子和氯離子通過細(xì)胞膜的方式是_________，作出此判斷的依據(jù)是 。 （5）細(xì)胞膜的基本功能是__________、__________等。 答案：⑴磷脂分子 蛋白質(zhì)分子 多糖分子 。⑵基本支架 載體 。⑶鉀 氯 選擇 。⑷主動(dòng)運(yùn)輸 鉀、氯離子從低

14、濃度向高濃度運(yùn)輸 ⑸物質(zhì)交換 細(xì)胞識(shí)別 。 相關(guān)鏈接 膜生物工程發(fā)展趨向 在生物膜結(jié)構(gòu)與功能深入研究的英雄輩出上，人工膜技術(shù)，或稱膜生物工程得到了迅速的發(fā)展，成為繼基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程后出現(xiàn)的又一個(gè)重要而前景廣闊的生物工程領(lǐng)域。在這方面，當(dāng)前國(guó)際上有三個(gè)基本趨向： （1）用膜脂在水中形成雙分子層結(jié)構(gòu)的原理，人工制成面雙分子脂膜（黑脂膜）或脂球體（球形脂雙分子層的脂質(zhì)體）并鑲?cè)敫鞣N功能蛋白，研究膜結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用，特別是利用免疫脂質(zhì)體或“隱形”脂質(zhì)體包裹基因或藥物，作為“導(dǎo)彈藥物”定向?qū)虬屑?xì)胞，在臨床診斷和治療的研究中受到廣泛的注意。美國(guó)1988年已有

15、多種脂質(zhì)體制劑以治療腫瘤及多種疾病而問世，他們稱1988年為“脂質(zhì)體年”。 （2）利用生物膜的基本功能如選擇透性、離子轉(zhuǎn)移、信息識(shí)別與感受等分子機(jī)理，將這些原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)或臨床實(shí)踐中。這方面的進(jìn)展在1987年于日本召開的第一屆生物膜與膜工藝代表大會(huì)中得到充分的反映，如海水淡化、環(huán)境污染治理、生化工程中的分離濃縮器等。其中人工膜分離濃縮器、生物膜傳感器等倍受重視。此外，利用大分子材料模擬生物膜的研究等也特別活躍。 （3）利用生物膜能量轉(zhuǎn)換原理研究“生物芯片”和“智能生物計(jì)算機(jī)”系統(tǒng)。這方面已開始細(xì)菌“視紫紅質(zhì)”光驅(qū)動(dòng)光電開關(guān)原型和存儲(chǔ)裝置，細(xì)胞色素C的氧化還原狀態(tài)作為記憶單元和DNA作為只讀存儲(chǔ)器的分子模型等。日本、美國(guó)政府都在大力發(fā)展這方面的研究，投入了大量的人力與資金。最近國(guó)外在利用植物色素光能轉(zhuǎn)換電能的脂片膜方面已取得初步進(jìn)展和突破。 5