第2节生物膜的流动镶嵌模型-棠外.doc

第2节 生物膜的流动镶嵌模型 高中生物知识梳理与疑难导析 知识梳理 1.生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿发现，膜是由____________组成的；1925年，两位荷兰科学家证明，细胞膜中的脂质分子排列为连续的____________________；1959年，罗伯特森通过电镜观察提出了细胞膜的一种静态的模型____________________；1970年，科学家荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明，细胞膜具有____________________；1972年桑格和尼克森提出了____________________模型。 2.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的____________________，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有____________________。蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以____________________的。 疑难突破 细胞膜的结构与功能相适应的特点是什么？ 剖析：（1）细胞膜的成分主要是蛋白质和脂类，其中，蛋白质约占膜干重的20％—70％，脂类约占30％—80％，各种膜所含蛋白质和脂类的比例同膜的功能有密切关系，功能活动较旺盛的细胞，其蛋白质的含量高，因为膜的功能主要由蛋白质来承担。此外，细胞膜中还有10％左右的糖类，它们与蛋白质或脂类结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞表面的识别有密切关系。 （2）构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面，或贯穿在磷脂双分子层之间，或镶嵌在磷脂双分子层当中。 （3）结构特点：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这种结构特点，使细胞膜具有一定的流动性。 问题探究 问题：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？ 探究：从问题的情境不难看出，这种现象与细胞膜的流动性有关。不管是哪种形式的变动，核心问题都是关系到膜的流动性。构成细胞膜的脂质分子和蛋白质分子都可以运动，这就是细胞膜的流动性。细胞膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。影响膜的运动（特别是脂质）的因素有多种，温度是其中一个比较重要的因素。 典题精讲 例1白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（ ） A.磷脂分子的特性 B.细胞膜的稳定性 C.细胞膜的镶嵌性 D.细胞膜的流动性 思路解析：本题考查的知识点有：①白细胞吞噬病菌的过程；②细胞膜的结构特点；③吞噬过程与膜结构特点的关系。绿脓杆菌本身是不可能自由通过细胞膜进入细胞的，白细胞吞噬绿脓杆菌，只能通过细胞膜具有一定流动性的特点被吞入到细胞内。 答案：D 例2如图4-2-1所示，若将细胞膜的磷脂分子提取后，放入盛水容器中，磷脂分子的稳定分布方式为（ ） 图4-2-1 思路解析：本题考查细胞膜的流动镶嵌模型的知识，磷脂分子以疏水尾部相对，亲水头部朝向两侧，构成了磷脂双分子层。故将磷脂分子提取后放入盛水容器中，亲水头部应插入水中，疏水尾部应在水面外。结合所学知识分析生物学图像、图表的能力，是生物学学习中的一种很重要的训练内容，我们尤其要注意。 答案：B 知识导学 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学探究的过程和方法应该有所领悟。 （1）在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了非常积极的作用。 （2）观察与假设的重要性。 （3）实验不仅意味着某种准确的操作，而且是一种思考的方式。 （4）要反映客观事物的真面貌，必须使用科学的方法，必须尊重客观事实。 （5）我们在学习生物学的过程中，不仅要努力理解掌握有关科学知识，而且要从科学方法角度去思考这些知识是怎样得来的。这样，我们才能在科学方法上得到锻炼。 疑难导析 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： （1）磷脂双分子层——支持和保护； （2）镶嵌蛋白质分子——跨膜运输； （3）糖蛋白或糖脂