第四章第二节流动镶嵌模型

课题：第四章细胞的物质输入和输出第二节生物膜的流动镶嵌模型一课时【学习目标】知识目标：简述生物膜的结构。

能力目标：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。

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。

情感目标：培养学生严谨的推理和大胆想象能力。

使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。

【学习重、难点】1.对生物膜结构的探索历程。

2.生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。

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。

【学习方法】学案导学、互助探究【课前预学】1.19世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，他提出膜是由组成的.2.20世纪初，科学家对生物膜的化学分析表明：膜的主要成分是和，并且细胞膜中的脂质分子排列为连续的层.3.1959年罗伯特提出了单位膜模型：生物膜都是由三层结构组成.这一模型将生物膜描述为三明治式的结构，不能解释生物膜的许多.4.20世纪60年代以后，人们发现蛋白质并不是在脂质表面，有的是在脂质双分子层中.5.1970年科学家将人鼠的细胞膜用不同的标记后，让两种细胞融合，刚融合时杂交细胞的一半发光，另一半发光，放置一段时间后发现两种颜色的荧光，说明.6.生物膜的流动镶嵌模型认为：构成膜的基本支架，并且磷脂分子是可以运动的，具有.蛋白质分子有的在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的整个磷脂双分子层.大多数的蛋白质分子也是可以运动的.7.细胞膜的外表，有一层有细胞膜上的与结合城的糖蛋白，叫做.该物质与、、细胞间的信息交流等有密切联系.细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的.【学习活动】一、对生物膜结构的探索历程●基础知识(一)从生理功能入手的科学探究1.资料一：时间：19世纪末1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。

欧文顿的结论是_____________________________________________。

2.资料二：20世纪初科学家第一次将膜从_______________中分离出来。

化学分析表明：膜的主要成分是___________ ___ 和__________ 。

3.资料三：时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质（磷脂），在空气—水界面上铺成单层分子，发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。

结论：______________________________________________________________。

（二）“三明治”结构模型的提出4.资料四：时间：二十世纪50年代，电子显微镜的诞生，1959年，科学家用它观察细胞膜人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型：所有的生物膜________ 。

他把生物膜描述为结构。

又称三明治结构。

这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察,但这一模型解释不了膜的许多生理功能。

（三）新技术带来新模型5.资料五：随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家发现膜蛋白___________________________________,有的蛋白质是__________在磷脂双分子层中的。

6.资料六：时间：1970年人物：Larry Frye等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说：细胞膜具有____ ____ 。

7.资料七：时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：细胞膜结构的_____ 模型。

典型例题8.维生素D能比水溶性维生素更优先通过细胞膜，这是因为( )A．细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B. 磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D．细胞膜是选择透过性膜9.细胞膜能被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此推断细胞膜的化学成分主要是（）A.磷脂和多糖B.磷脂和蛋白质C.蛋白质和核酸D.蛋白质和多糖二、流动镶嵌模型的基本内容●基础知识10.__________________ 构成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的___________朝向两侧，____________朝向内侧）且其具有 ___ 。

（这体现了膜的流动性）11.蛋白质有的_________ ____ 、有的___________________ __ 、有的__________整个磷脂双分子层中。

（体现了膜结构内外的不对称性）大多数蛋白质分子 ________ 。

（也体现了膜的流动性）12.在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的 __ 与 __ 结含形成的 __ ，叫做糖被。

例如：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有_____ ___ 作用；糖被与 _____ 的识别有密切关系。

（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）13.除了糖蛋白之外，细胞膜表面还有_____ __ 和_______ 结合成的______ 。

记忆节节清：1、对生物膜结构的探索历程欧文顿：膜是由脂质组成的20世纪初：膜的主要成分是脂质和蛋白质1972年，桑格和1925年：脂质为连续的两层尼克森提出：流动1959年：三层结构，静态的统一结构镶嵌模型1970年：细胞膜具有流动性2、流动镶嵌模型的主要内容：主设计人：秦铁军使用时间：审核： 1基本支架：磷脂双分子层，蛋白质分子镶、嵌、横跨在双分则层上。

磷脂分子、蛋白质都可以运动，因此，细胞膜具流动性。

膜上的糖与蛋白质的结合称糖蛋白，用于细胞间识别●典型例题14.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ( )①以磷脂双分子层为基本骨架②蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构③静止的④流动的A．①③ B．②④ C．①④ D．②③15.变形虫表面的任何部位都能伸为伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异物。

上述生理过程的完成依赖于细胞膜具有 ( ) A．选择透过性 B．一定的流动性 C．保护性 D．主动运输16.关于细胞膜流动性的叙述，正确的是 ( )A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性B. 因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关C．细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关D．细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关17.细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是（）A. 磷脂分子排列成双层B. 两侧膜物质分子排列不对称C. 膜物质分子的运动使其具有流动性D. 球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中18.异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（）A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B．细胞膜的外表面有糖被C．细胞膜具有一定的流动性 D．细胞膜具有一定的选择透过性一、选择题1．提出生物膜流动镶嵌模型的时间和科学家分别是 ( ) A．1959年，罗伯特森 B．1972年，桑格和尼克森C．19世纪，施旺和施莱登 D．19世纪，欧文顿2．生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ( )①以磷脂双分子层为基本骨架②蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构③静止的④流动的A．①③ B．②④ C．①④ D．②③3．在细胞膜上，和细胞与细胞之间或者细胞与其他大分子之间互相联系，有密切关系的化学物质是 ( )A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸4．维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为 ( )A．细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D．细胞膜是选择透过性膜5．组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架的是( )A．膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.磷脂排布成双分子层C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性6．关于细胞膜流动性的叙述，正确的是 ( )A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性 B. 因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关C．细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关D．细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关7．最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元素是 ( )A．C、H、O、N B．C、H、O、N、P C．C、H、O、S、P D．C、H、O、Mg、Fe 8．对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血细胞移植入病人体内，使病人能够产生正常的血细胞。

移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的HLA(人体白细胞抗原)是否相配。

HLA是指 ( )A．RNA B．DNA C．磷脂 D．糖蛋白3．细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断细胞膜的化学成分主要是①磷脂②蛋白质③多糖④核酸 A．①③ B.②③ C．①② D．②④4．科学家常用牛、羊等哺乳动物的红细胞作为研究细胞膜成分的材料的原因，不正确的叙述是( ) A．哺乳动物成熟红细胞无细胞核等其他膜结构，易得到较纯的细胞膜B．哺乳动物成熟红细胞呈游离状态，易分离和稀释C．哺乳动物红细胞易获取、价格合理 D．哺乳动物红细胞无细胞壁，容易制取细胞膜5．用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。

把人和鼠的细胞融合。

融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将融合后的细胞在适宜的条件下培养，保持其活性，但融合后的杂种细胞仍为一半红，一半绿，发生这一现象可能的原因是 ( )A．人、鼠细胞发生了免疫反应 B．构成人细胞的磷脂分子和鼠细胞的磷脂分子不具亲合性C．人细胞的蛋白质分子大，位于下方，鼠细胞的蛋白质分子小，位于上方D. 细胞膜上的蛋白质发生变性，细胞膜失去了流动性15．用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。

将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。

在370C下保温40 min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布(如图所示)，试问：(1)人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的起受体作用的。

为使人、鼠细胞膜融合在一起，必须除去细胞膜表面起作用的糖蛋白。

(2)融合细胞表面的两类荧光染料分布的动态变化，可以证实关于细胞膜结构“模型”的_____________________观点是成立的。

(3)融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，原因是构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的，这表明膜的结构具有一定的。