1、寶石中學(xué)活頁課時(shí)教案（首頁）年級高三年級學(xué)科生物學(xué)周次教學(xué)時(shí)間2010年8月18日月教案序號18課題分子與細(xì)胞第四章 物質(zhì)的輸入和輸出第2、3節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型運(yùn)輸?shù)姆秸n 型復(fù)習(xí)教學(xué)目標(biāo)知識和能力目標(biāo)：1、簡述生物膜的結(jié)構(gòu)。2、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。情感目標(biāo)：、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)。教學(xué)重點(diǎn) 及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1 .流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。2 .流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。教學(xué)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)的觀占八、教學(xué)方法直觀教學(xué)法、詡:解法教學(xué)反思見后頁第四章物質(zhì)的輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1、19世

2、紀(jì)末，歐文頓提出：膜是由脂質(zhì)組成的。2、20世紀(jì)初，對膜化學(xué)分析：膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。3、1925年荷蘭科學(xué)家提出：膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。板書設(shè)計(jì)4、1959年羅伯特森提出膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。5、1970年提出膜具有流動性。6、1972年提出流動鑲嵌模型。、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容把宙臼1、膜的成分2、膜的基本支架3、膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4、膜的功能特性第四章物質(zhì)的輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型【雙基提要】1 .凡是可以溶于 的物質(zhì)，比不能溶于 的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。2 .生物膜的主要成分是。3 . 1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用從人的紅細(xì)胞中提取 ,在空氣一一水界面上鋪展成 ,

3、測得的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。4 . 1970年，科學(xué)家所做的熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗(yàn)的試驗(yàn)現(xiàn)象證明細(xì)胞膜具 有。5 . 1972年，桑格和尼克森提出了為大多數(shù)人所接受的 。6 .生物膜的 膜型認(rèn)為，構(gòu)成了膜的基本支架，這個(gè)支架不是的，而是具有 的；蛋白質(zhì)分子有的 在磷脂雙分子層表面，有 的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)也 是可以 的。7 .在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的 與 結(jié)含成的 ,叫做糖被。第四章物質(zhì)的輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1、19世紀(jì)末，1895年overton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，

4、發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過細(xì)胞膜十分困難。這表明組成細(xì)胞膜的主要成分中有膜是由脂質(zhì)組成的。2、20世紀(jì)初，對膜化學(xué)分析：膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。3、1925年荷蘭科學(xué)家corter grendel提出：1925年用丙酮提取細(xì)胞膜的脂， 并將它在 空氣一水界面上展開時(shí)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)單層分子的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞表面積的兩倍。由此可以認(rèn)為細(xì)胞膜由_膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層組成。4、1959年羅伯特森提出膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。5、1970年提出膜具有流動性。1970年，科學(xué)家larry frye等用不同熒光染料標(biāo)記的抗 體，分別與鼠和人細(xì)胞膜上的一種抗原相結(jié)合，使它們分別產(chǎn)生綠色和

5、紅色熒光。將兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開始時(shí)一半呈綠色，另一半呈紅色，但在 37 c水浴中保溫40 min 后，融合細(xì)胞上的兩種顏色的熒光呈現(xiàn)均勻分布。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜具有流動性。人即阻小隊(duì)粥咆6、1972年提出流動鑲嵌模型。7.5 nm實(shí)驗(yàn)：用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗一明一暗三層結(jié)構(gòu)，厚約它由厚約3.5 nm的雙層脂質(zhì)分子和內(nèi)外表面各為厚約2 nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成。提出假說：連續(xù)的脂質(zhì)雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內(nèi)側(cè)，極性端朝向膜外兩側(cè)，蛋白質(zhì)以單層肽鏈的厚度，通過靜電作用與磷脂極性端相結(jié)合，從而形成蛋白質(zhì)一磷脂一蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)，稱之為單位膜。他提出真核細(xì)胞與

6、原核細(xì)胞具有相同的膜結(jié) 構(gòu)。單位膜模型的主要不足在于：把生物膜的結(jié)構(gòu)描述成靜止的、不變的，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。單位膜結(jié)構(gòu)模型繼承了前人的有關(guān)結(jié)論， 又成功地利用了先進(jìn)的電子顯微鏡的觀察結(jié)果 作為證據(jù)。但是他將生物膜描述為靜態(tài)的剛性的結(jié)構(gòu)， 這一點(diǎn)很快又被新的技術(shù)手段下的實(shí) 驗(yàn)所否定。流動鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的，但它無法完美地回答生物膜的所有功能。所以后來不斷提出一些新的模型，如wallach于1975年提出晶格鑲嵌模型；jain和white于1977年提出板塊鑲嵌模型等，迄今為止，已提出的生物膜結(jié)構(gòu)模型達(dá)幾十種之多，生物膜的結(jié)構(gòu)模型雖然有很多種，但被廣泛接受的結(jié)構(gòu)模型基本內(nèi)容是

7、趨向一致的。其要點(diǎn)和特點(diǎn)基本相同，主要包括膜的分子組成和結(jié)構(gòu)特征。 二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、膜的成分蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，它承擔(dān)了組成細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的功能，它是細(xì)胞膜的主要成分之一，約占細(xì)胞膜總量的40%。磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中脂質(zhì)約占總量的50%。細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量的糖類2、膜的基本支架磷脂雙分子層不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜iii ，il7!,3、膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水 性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)。(2)蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分

8、子層中,有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。這里體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性。(3)在細(xì)胞膜的外側(cè)，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)構(gòu)合形成的糖蛋白，叫做 糖被。糖被與細(xì)胞識別、細(xì)胞間的信息交流有密切聯(lián)系。(4)磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流動性。大多數(shù)的蛋白質(zhì)也是可以運(yùn)動的，也體現(xiàn) 了膜的流動性。如激岫i)娘|畫如他通4、膜的功能特性glycoprotcmphwspn 吞 lipid特性：細(xì)胞膜具有選擇透過性。三.實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到的作用？縱觀整個(gè)人們對建立生物膜模型的探索過程，在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動作用。如血影的制取和化學(xué)成分的鑒定技術(shù)使人們認(rèn)識膜的化學(xué)組 成；電子顯

9、微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識便不能發(fā)展。(1)分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是如何得到體現(xiàn)的？在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識，再實(shí)踐、再認(rèn)識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完

10、全一樣。由此促進(jìn)學(xué)者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學(xué)者使用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電 鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情況，恰能較好地解釋不同結(jié)構(gòu)的生物膜具有不同的生理功能。(2)分析生物膜模型的建立過程，受到的啟示科學(xué)研究是要在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅岢黾僬f，再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地驗(yàn)證假說。科學(xué)研究依賴于技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)進(jìn)步了，可以得到更多新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程是一個(gè)長期的過程，涉及到許多科學(xué)家的辛勤工作。科學(xué)發(fā)現(xiàn)

11、的過程不是一帆風(fēng)順的，往往是在繼承的基礎(chǔ)上不斷驗(yàn)證、修正和完善發(fā)展的。科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理，還必須通過實(shí)踐驗(yàn)證；科學(xué)學(xué)說不是一成不變的，需要不 斷完善。【典例分析】例l對跨膜運(yùn)輸起選擇作用的物質(zhì)是()a .水 b .糖類 c.蛋白質(zhì) d.磷脂例2新生兒小腸上皮細(xì)胞通過消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，這兩種物質(zhì)被吸收到血液中的方式分別是()a .主動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸b.胞吞、主動運(yùn)輸(顆粒的多少表示濃度的高低ooo ooo ooo 奉細(xì)胞膜c .主動運(yùn)輸、胞吞 d .被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸 例3 甲(0)乙()兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如圖 在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)，下列說法正確的是

12、a.甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量b.甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量胞c.乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與外d.乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 例4 對法囊澡的細(xì)胞液中各種離子濃度的分析表明，細(xì)胞液中的成分與海水的成分很不 相同，圖中陰影部分代表法囊藻的離子濃度。請分析回答下列問題:(1)k +和cl -在細(xì)胞內(nèi)積累，而na+等在細(xì)胞液中的含量低于海水的含量。這表明 (2) k+和cl-進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是 這種吸收方式叫,這種吸收方式需要 的兩個(gè)基本條件是、。(3)na+和ca2+排出細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是 。(4)法囊藻細(xì)胞液中各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是【鞏固練習(xí)】 一、選擇題1 下

13、列物質(zhì)中，通過人體紅細(xì)胞膜時(shí)需要消耗能量的是( )a 甘油 b 葡萄糖c 鈉離子d 氧氣2 有一種物質(zhì)能順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞膜， 但卻不能順濃度梯度進(jìn)出無蛋白質(zhì)的磷脂雙層膜。這種物質(zhì)出人細(xì)胞膜的方式是( )a .自由擴(kuò)散 b.協(xié)助擴(kuò)散 c .主動運(yùn)輸d .胞吞、胞吐3 下列跨膜運(yùn)輸?shù)纳砘顒又校瑢儆谥鲃舆\(yùn)輸?shù)氖? )a. 酒精進(jìn)入胃黏膜細(xì)胞b 二氧化碳由靜脈血進(jìn)人肺泡內(nèi)c 原尿中的葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞d 水分子出入細(xì)胞4保證活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，吸收營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物和對細(xì)胞有害物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是( )a 自由擴(kuò)散b 協(xié)助擴(kuò)散c 主動運(yùn)輸 d 胞吞、胞吐5 人體組織細(xì)胞從組織液

14、中吸收甘油的量主要取決于( )a 組織液中甘油的濃度b 細(xì)胞膜上甘油載體的數(shù)量c 細(xì)胞的供能d. 細(xì)胞膜上磷脂分子的種類6 紅細(xì)胞吸收無機(jī)鹽和葡萄糖的共同點(diǎn)是( )a 都可以從低濃度一側(cè)到高濃度一側(cè) b 都需要供給atpc 都需要載體協(xié)助 d 既需要載體協(xié)助又需要消耗能量7下列哪些物質(zhì)不能以跨膜運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞( )a 水分子和脂質(zhì)分子b. 不帶電荷的小分子c 帶電荷的小分子或離子d 大分子或顆粒性物質(zhì)8 影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩厥窍铝? )a.溫度 b . atp c .蛋白質(zhì)載體 d.以上三項(xiàng)9海帶細(xì)胞內(nèi)的碘離子濃度遠(yuǎn)高于海水中的碘離子濃度，但海帶細(xì)胞仍可以從海水中吸收碘離子。其吸收方式是( )

15、a 自由擴(kuò)散b 主動運(yùn)輸c 協(xié)助擴(kuò)散d 內(nèi)吞作用10下列生理功能中，不是通過主動運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)的是( )a 氨基酸進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞b 紅細(xì)胞從血漿中攝取鉀離子c. 鯊魚將血液中的多余鹽分通過鰓排出體外 d 水分子進(jìn)入紅細(xì)胞11以下哪一項(xiàng)是主動運(yùn)輸?shù)睦? )a . cl-在血細(xì)胞和血漿之間運(yùn)動b.腎小管對na+的重吸收c 氧由肺泡進(jìn)入血液的運(yùn)動d 肌肉細(xì)胞中氧的運(yùn)動12胰島素分子出細(xì)胞的方式是( )a 主動運(yùn)輸b 胞吐c 自由擴(kuò)散d 協(xié)助擴(kuò)散13下列關(guān)于自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的說法中，正確的是( )都不需要能量都不需要載體自由擴(kuò)散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴(kuò)散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度 都是被動

16、運(yùn)輸離子和一些較大的分子如葡萄糖， 可以通過協(xié)助擴(kuò)散順濃度梯度運(yùn)輸a. b , c. d .14 小腸絨毛上皮細(xì)胞易吸收葡萄糖，卻難吸收相對分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖，原因是a 細(xì)胞膜上無木糖載體b 細(xì)胞膜的磷脂分子排列緊密c.木糖的濃度太低d .以上三項(xiàng)都正確15 .氧氣透過肺泡進(jìn)入毛細(xì)血管的過程是()a.全部為主動運(yùn)輸 b .大部分為擴(kuò)散作用，少部分為主動運(yùn)輸c .全部為擴(kuò)散作用 d.少部分為擴(kuò)散作用，大部分為主動運(yùn)輸16 .大腸桿菌在繁殖時(shí)，細(xì)胞內(nèi)鉀離子的濃度是培養(yǎng)液中的3 000倍。如果在培養(yǎng)液中加入一種叫箭毒的藥物，大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)鉀離子濃度立即下降，這種藥物很可能()a .使細(xì)胞膜變成

17、了全透性膜b.抑制膜上載體的活動c .加快細(xì)胞膜的流動d .使載體運(yùn)動方向改變17 .下列關(guān)于跨膜運(yùn)輸?shù)拿枋觯_的是()a.相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)b .大分子有機(jī)物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量c .協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散都是順濃度梯度進(jìn)行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的 載體蛋白d.主動運(yùn)輸發(fā)生在細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時(shí)，既要消耗細(xì)胞的能量，也需要依靠膜 上的載體蛋白18 .在培養(yǎng)玉米溶液中加入某種陰離子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉米根細(xì)胞在吸收該種陰離子的同時(shí)，對cl-的主動吸收減少，而對 /的主動吸收并沒有影響，原因是()a .該種負(fù)離子妨礙了能量的生成b.該種負(fù)離子抑制了主動運(yùn)輸c .該種負(fù)離子抑制了細(xì)胞呼吸d.該種負(fù)離子的載體和 cl-的相同二、非選擇題19 .下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞的 3種方式示意圖，請據(jù)圖回答(內(nèi)填序號)：(1)物質(zhì)利用載體出入細(xì)胞的運(yùn)輸方式是圖和。(2)物質(zhì)出入細(xì)胞需消耗能量的運(yùn)輸方式是圖。(3)物質(zhì)從細(xì)胞膜低濃度一側(cè)運(yùn)到高濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式是圖(4)物質(zhì)從細(xì)胞膜高濃度一側(cè)運(yùn)到低濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式是圖和。(5)甲、乙兩種運(yùn)輸方式合稱為 。20 .人