第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.知識方面
（1）簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
（2）舉例說明生物膜具有流動性特點。
（3）通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。
2.能力方面
通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，嘗試提出問題，作出假設(shè)。
3.情感態(tài)度與價值觀方面
（1）樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辯證觀點。
（2）正確認識科學(xué)價值觀，理解假說的提出需要有嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂�，并通過實驗進一步驗證。
【基礎(chǔ)整理】
一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
時間
人物實驗依據(jù)結(jié)論或假說
19世紀末歐文頓
用500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發(fā)現(xiàn) 更容易通過細胞膜膜是由 組成的
20世紀初對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學(xué)分析膜的主要成分是
和
1925年
兩位荷蘭科學(xué)家 從紅細胞中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，面積是紅細胞表面積的 倍 細胞膜中脂質(zhì)分子排列為
1959年羅伯特森 在電鏡下看到細胞膜由
的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)
1970年 分別用 標(biāo)記兩種細胞的蛋白質(zhì)，并將兩細胞融合，發(fā)現(xiàn)熒光均勻分布 細胞膜具有

1972年桑格和尼克森
在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上 提出為大多數(shù)人所接受的 模型
二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1．基本構(gòu)成——生物膜的主要成分是 和 。
（1）基本支架： ，具有 性。
（2）蛋白質(zhì)分子①分布：有的鑲嵌在磷脂分子層 ,有的則部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個磷脂雙分子層，
②特點：大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以 。
2．糖蛋白
（1）位置：細胞膜的 。
（2）組成： 和 結(jié)合而成。
（3）作用：與 有關(guān)；在消化道和呼吸道上皮細胞表面的還有 和 作用。
【跟蹤訓(xùn)練】
1．科學(xué)家將細胞膜中的磷脂成分提取出來，并將它在“空氣－水”界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個單分子層的表面積相當(dāng)于原細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細胞膜上的分布狀況是（ ）
A．單層排列 B．均勻稀疏排列
C．雙層排列 D．均勻緊密排列
2．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)先通過細胞膜，這是因為（ ）
A．細胞膜具有一定流動性 B． 細胞膜是選擇透過性
C．細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架 D．細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子
3．科學(xué)家常用哺乳動物紅細胞作材料研究細胞膜的組成，是因為（ ）
A．哺乳動物紅細胞在水中易漲破
B．此類細胞容易得到
C．此類細胞在光學(xué)顯微鏡下易觀察
D．此類細胞內(nèi)無核膜，線粒體膜等結(jié)構(gòu)
4．下列對細胞內(nèi)各種生物膜的結(jié)構(gòu)和組成的敘述中，錯誤的是（ ）
A．主要由蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類組成
B．磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架
C．不同生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同
D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能生成高爾基體膜，說明兩者化學(xué)組成完全相同
5．一般在光學(xué)顯微鏡下看不到植物細胞的細胞膜，而在下列的哪種情況下，可以看到細胞膜（ ）
A．細胞進行分裂時 B． 顯微鏡視野調(diào)亮?xí)r
C．發(fā)生質(zhì)壁分離時D．細胞吸收水和離子時
6．下列有關(guān)細胞膜性質(zhì)的說法中，錯誤的是（ ）
A．具有流動性和選擇透過性
B．蛋白質(zhì)均勻分布于磷脂雙分子層上
C．脂類小分子易于自由擴散通過
D．磷脂雙分子層內(nèi)外表面都親水
7．一位細胞學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度時，細胞膜的面積增大而厚度變小，其決定因素是細胞膜的（ ）
A．選擇透過性 B．結(jié)構(gòu)特點具有流動性
C．專一性 D．具有運輸物質(zhì)的功能
8．使磷脂類特別適于形成細胞膜的特性是（ ）
A．它們是疏水的 B．它們是親水的
C．它們迅速吸水
D．它們頭部是親水的而尾部是疏水的
9．人體組織液中的O2若要進入組織細胞中，參與氧化有機物，這些氧分子至少要通過（ ）層由磷脂分子組成的膜。
A．1層 B．2層 C．3層 D．4層
10．大氣中的O2要與人的血紅蛋白結(jié)合，至少要穿過（ ）層磷脂分子。
A．3層 B．5層 C．6層 D．10層
11．變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的（ ）
A．保護作用 B． 一定的流動性
C．主動運輸 D．選擇透過性
12．細胞膜上與細胞識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（ ）
A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸
13．下列有關(guān)生物膜轉(zhuǎn)化的敘述中，正確的是( )
A．具膜結(jié)構(gòu)中膜的轉(zhuǎn)化是不可逆的
B．具膜小泡成為具膜結(jié)構(gòu)的一部分要靠膜的融合
C．一種膜結(jié)構(gòu)的膜成為另一種膜結(jié)構(gòu)的一部分與膜的流動性無關(guān)
D．生物膜的功能特性是膜之間轉(zhuǎn)化的前提條件
14．水溶性染色劑PI，能與核酸結(jié)合而使細胞核著色，可將其應(yīng)用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于一定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，活細胞則不著色，但將PI注射到細胞中，則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞的基本原理是（ ）
A．死細胞與活細胞的核酸結(jié)構(gòu)不同 B．死細胞與活細胞的核酸含量不同
C．活細胞能分解染色劑PI
D．活細胞的細胞膜阻止PI的進入
15．科學(xué)家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結(jié)構(gòu)在生物學(xué)上稱為“血影”，那么，血影的主要成分有（ ）
A．無機鹽、蛋白質(zhì) B．蛋白質(zhì)、糖類　
C．脂肪、蛋白質(zhì)　 D．脂質(zhì)、蛋白質(zhì)
16．下列過程不能體現(xiàn)細胞膜的流動性的是（ ）
A．由一個細胞分裂為二個子細胞
B．高爾基體產(chǎn)生的囊泡與細胞膜融合
C．萎蔫的植物細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離
D．細胞膜糖蛋白的識別過程
17．如果植物細胞膜由選擇透過性膜變成了全透性膜,則該細胞將( )
A．縮小 B．膨脹 C．死亡 D．生長
18．人體某些白細胞能進行變形運動,穿出小血管壁,吞噬侵入人體內(nèi)的病菌,這個過程的完成依靠細胞膜的( ).
A．選擇透過性 B．保護作用
C．流動性 D．自由擴散
19．組成細胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子的排布有下述特點，其中描述細胞膜基本支架特征的是（ ）
A．膜兩側(cè)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不盡相同
B．磷脂分子排布成雙分子層
C．蛋白質(zhì)分子附著和鑲嵌于脂質(zhì)分子層中
D．蛋白質(zhì)分子和磷脂分子具有相對側(cè)向流動性
20.下列物質(zhì)中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是（）
A．維生素D和性激素 B． 水和尿素
C．氨基酸和葡萄糖 D．酶和胰島素
21 ．在人和鼠的細胞融合實驗中，用兩種熒光物分別標(biāo)記兩種抗體，使之分別結(jié)合到鼠和人的細胞膜表面抗原物質(zhì)上。實驗結(jié)果表明，細胞開始融合時，人、鼠細胞的表面抗原“涇渭分明”，各自只分布于各自的細胞表面；但在融合之后，兩種抗原就平均地分布在融合細胞的表面了。請分析回答下面的問題。

（1）細胞融合的實驗表明了組成細胞膜的
__________分子是可以運動的，由此也證明了細胞膜具有__________的特點。
（2）在細胞融合實驗中，一種抗體只能與相應(yīng)的抗原結(jié)合，說明了這類物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上具有__________性。
（3）細胞融合實驗若在20℃條件下進行，則兩種表面抗原平均分布的時間大大延長，這說明_________________________。若在1℃條件下，兩種表面抗原便難以平均地分布，這又說明___________________。
22．現(xiàn)有人的成熟紅細胞、人的口腔上皮細胞、蛙的紅細胞、雞肝研磨液等實驗材料及用具，請你幫助完成下列實驗設(shè)計和分析有關(guān)問題。
（1）為獲得純凈的細胞膜，應(yīng)選取上述
_____材料做實驗。選用該材料的原因是它
________________________。
（2）將選取的上述材料放入___________中，由于___________作用，一段時間后細胞將破裂。
（3）科學(xué)家將膜結(jié)構(gòu)中的磷脂分子提取出來，鋪在水面上，測得磷脂占有面積為S，那么該細胞膜的表面積約為_____________________________。
（4）有人發(fā)現(xiàn)，在一定溫度條件下，細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當(dāng)溫度上升到一定程度時，細胞膜的脂類分子有75%排列不整齊，細胞膜厚度變小，而膜的表面積擴大，膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現(xiàn)象合理的解釋是
（ ）
A．膜的主要成分是磷脂分子
B．細胞膜的成分不是一成不變的
C．膜面積變化受溫度的影響
D．構(gòu)成質(zhì)膜的磷脂分子是可以運動的，細胞膜具有一定的流動性
23．下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)。請根據(jù)圖回答下面的問題。

（1）該結(jié)構(gòu)對細胞的生命活動至關(guān)重要的功能特性是____________________。
（2）有些有機溶劑如苯酚，可溶解B造成膜的損傷，B的化學(xué)名稱是_____________。
（3）細胞識別、物質(zhì)的跨膜運動等與圖中____________（填字母）有關(guān)。
（4）葉綠體和線粒體等細胞結(jié)構(gòu)中均有此結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能有很大的區(qū)別，其原因是由于圖中____________（填字母）不同所致。

第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
【基礎(chǔ)整理】
一、
時間
人物實驗依據(jù)結(jié)論或假說
19世紀末歐文頓
用500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜膜是由脂質(zhì)組成的
20世紀初對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學(xué)分析膜的主要成分是脂質(zhì)
和蛋白質(zhì)
1925年
兩位荷蘭科學(xué)家 從紅細胞中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，面積是紅細胞表面積的2倍 細胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層
1959年羅伯特森 在電鏡下看到細胞膜由
蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)
1970年 分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種細胞的蛋白質(zhì)，并將兩細胞融合，發(fā)現(xiàn)熒光均勻 細胞膜具有
流動性
1972年桑格和尼克森
在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上 提出為大多數(shù)人所接受的流動鑲嵌模型
二、1．脂質(zhì) 蛋白質(zhì)
（1）磷脂雙分子層 流動
（2）① 表面 嵌入 橫跨 ②運動
2．（1）外表 （2）蛋白質(zhì) 糖類
（3）細胞識別 保護 潤滑
【跟蹤訓(xùn)練】
1．C 2．C 3．D 4．D 5．C
6．B 7．B 8．D 9．C 10．D
11．B12．A13．B 14．D15．D
16．D17．C18．C 19．B20．D
21．（1）蛋白質(zhì)等 流動性 （2）特異
（3）隨環(huán)境溫度的降低，膜上蛋白質(zhì)分子的運動速度減慢 環(huán)境溫度很低時，膜上蛋白質(zhì)分子的運動幾乎停止
22．
（1）人的成熟紅細胞 除細胞膜外無其它膜結(jié)構(gòu)
（2）蒸餾水（清水） 滲透 （3）S/2
（4）D
23．（1）選擇透過性 （2）磷脂雙分子層
（3）A （4）A

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