1、第4 章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第2 節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 2. 探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 3. 了解科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索，不斷完善的漫長(zhǎng)過(guò)程。 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 新知導(dǎo)學(xué) 一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 1.對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 時(shí)間 19 世紀(jì)末 科學(xué)家或?qū)嶒?yàn) 歐文頓 結(jié)論 脂質(zhì) 組成的 膜是由 脂質(zhì) 和_蛋白質(zhì) 膜的主要成分是 兩層 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的 _20 世紀(jì)初 1925年 1959年 1970年 1972年 膜的分離實(shí)驗(yàn) 脂質(zhì)的提取實(shí)驗(yàn)

2、 羅伯特森 蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層 所有的生物膜都由 結(jié)構(gòu)構(gòu)成 流動(dòng)性 細(xì)胞膜具有_流動(dòng)鑲嵌 模型 提出生物膜的 熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn) 桑格和尼克森 2.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的實(shí)驗(yàn) (1) 方法 紅色 (2) 現(xiàn)象 紅色熒光 ，另一半發(fā) 綠色熒光 。 開(kāi)始：一半發(fā) 均勻分布 。 40 min后兩種顏色的熒光 流動(dòng)性 。 (3) 結(jié)論：細(xì)胞膜具有 例例1 在人類對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，羅伯特森提出的三層結(jié)構(gòu)模型與流動(dòng)鑲嵌模型的相同點(diǎn)是 A.兩種模型都認(rèn)為磷脂雙分子層是構(gòu)成膜的基本支架 C.兩種模型都認(rèn)為組成生物膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂質(zhì) B.兩種模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分

3、子均勻排列在脂質(zhì)分子的兩側(cè) D.兩種模型都認(rèn)為構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng) 解析解析 羅伯特森的三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成，組成為蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)，但是他把該模型描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)； 流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為生物膜由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)構(gòu)成，其以磷脂雙分子層作為基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌在雙分子層中，且組成生物膜的磷脂和蛋白質(zhì)都是可以流動(dòng)的。 解析 答案 例例2 如圖所示為將小白鼠細(xì)胞和人體細(xì)胞融合成雜交細(xì)胞的過(guò)程，圖中的小球和小三角表示各自膜表面的蛋白質(zhì)，下列有關(guān)敘述不正確的是 A.圖中膜表面的蛋白質(zhì)構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架，此外，細(xì)胞膜的主要 成分還包括磷脂雙分子層 B.細(xì)胞

4、膜的元素組成包括 C、H、O、N、P C.該實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 D.適當(dāng)提高溫度有利于圖示細(xì)胞融合 解析 答案 思維啟迪思維啟迪 (1) 證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的實(shí)例：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運(yùn)動(dòng)、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬病菌、受精時(shí)細(xì)胞的融合過(guò)程、細(xì)胞雜交時(shí)的融合等。 (2) 細(xì)胞膜流動(dòng)性的影響因素：主要受溫度影響，適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動(dòng)性增大，但溫度高出一定范圍，會(huì)導(dǎo)致膜被破壞。 二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 1.生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成 磷脂 和 蛋白質(zhì) 組成。 生物膜主要由 2.流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型 1 磷脂雙分子層 構(gòu)成膜的基本支架， (1) 流動(dòng)

5、 性。 這個(gè)支架不是靜止的，具有 鑲在 磷脂雙分子層表面，有2 蛋白質(zhì) 是生物膜功能的行使者，有的 (2) 貫穿 于整個(gè)磷脂雙分子層。嵌入 磷脂雙分子層中，有的 的部分或全部 運(yùn)動(dòng) 的。 大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以 2 蛋白質(zhì) 3 糖類 結(jié)合形(3) 在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的 與 信息交流 有密切細(xì)胞識(shí)別 、細(xì)胞間的 糖蛋白 ，叫作糖被。糖被與 成的 糖脂 。 3 糖類 和脂質(zhì)分子結(jié)合成的 聯(lián)系。另外，細(xì)胞膜表面還有 深化拓展深化拓展 細(xì)胞膜的特點(diǎn)細(xì)胞膜的特點(diǎn) (1) 鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由磷脂雙分子層及鑲嵌在其上的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。 (2) 不對(duì)稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同，如糖蛋

6、白只分布在細(xì)胞膜外側(cè)。 (3) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)流動(dòng)性：組成細(xì)胞膜的各種成分都是運(yùn)動(dòng)的，而不單純是磷脂雙分子層是運(yùn)動(dòng)的。 例例3 下列選項(xiàng)中不符合生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型觀點(diǎn)的是 A.磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動(dòng)性 B.每個(gè)磷脂分子的疏水端都向內(nèi) C.嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)大多能運(yùn)動(dòng) D.膜中的磷脂和蛋白質(zhì)之間沒(méi)有聯(lián)系，所以才具有流動(dòng)性 解析解析 生物膜是一個(gè)整體，組成它的各種分子相互作用、密切聯(lián)系才維持了生物膜的整體性。 解析 答案 學(xué)習(xí)小結(jié) 磷脂雙分子層 鑲嵌 貫穿 糖蛋白 流動(dòng)性 選擇透過(guò)性 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1.下列敘述，正確的打“ ”，錯(cuò)誤的打“”。 (1)19 世紀(jì)末，歐文頓通過(guò)對(duì)紅細(xì)胞膜化

7、學(xué)成分的分析得出細(xì)胞膜的成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)( ) (2) 細(xì)胞膜內(nèi)、外側(cè)結(jié)構(gòu)具有不對(duì)稱性 ( ) (3) 磷脂分子構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架 ( ) (4) 組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的，而磷脂分子是靜止的 ( ) (5) 糖蛋白對(duì)所有細(xì)胞都有保護(hù)和潤(rùn)滑作用 ( ) (6) 高爾基體形成的囊泡與細(xì)胞膜融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定的流動(dòng)性( ) (7) 糖脂與細(xì)胞識(shí)別有關(guān) ( ) 1 2 3 4 5 答案 2. 下列說(shuō)法中，與生物膜發(fā)現(xiàn)史不一致的是 A.歐文頓在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出，膜是由脂質(zhì)組成的 B.荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣 水界面上鋪展 成單分子層，測(cè)得單分子層面積為

8、紅細(xì)胞表面積的 2 倍。他們由此得 出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層 C.羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗 亮暗的三層結(jié)構(gòu)，提出所 有的生物膜都是由蛋白質(zhì) 脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的 D.科學(xué)家將不同熒光染料標(biāo)記的人細(xì)胞和鼠細(xì)胞的磷脂分子進(jìn)行融合， 證明了細(xì)胞膜的流動(dòng)性 解析解析 科學(xué)家通過(guò)熒光標(biāo)記膜蛋白證明了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 1 2 3 4 5 解析 答案 3. 對(duì)某動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，如圖所示，其基本過(guò)程：用某種熒光染料標(biāo)記該動(dòng)物細(xì)胞，細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點(diǎn)。用激光束照射該細(xì)胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅 (消失)。停止激光束照射一段時(shí)間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù)，即又出

9、現(xiàn)了斑點(diǎn)。上述實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明的是 A.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 B.熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合 C.根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?D.根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動(dòng)速率 1 2 3 4 5 解析 答案 4. 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 解析解析 細(xì)胞膜主要是由磷脂雙分子層及蛋白質(zhì)分子組成，且磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的，各種膜在結(jié)構(gòu)和功能上具有一定的聯(lián)系，但不同的膜功能是不同的，這主要取決于膜上的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量。 1 2 3 4 5 解析 答案 5.一種嗅覺(jué)受體細(xì)胞只擁有一種類型的氣味受體。氣味受體有多少，就有多少類型的嗅覺(jué)受體細(xì)胞。每一種受體能探測(cè)到有限數(shù)量的氣味物質(zhì)。當(dāng)氣味物質(zhì)分子流動(dòng)到我們的鼻端黏膜處的嗅覺(jué)受體細(xì)胞處時(shí)，氣味物質(zhì)分子可以黏附在細(xì)胞膜上的特殊氣味受體上；人體基因的3%被用來(lái)編碼嗅覺(jué)受體細(xì)胞膜上的不同氣味受體。如圖為嗅覺(jué)受體細(xì)胞膜模式圖(局部)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： 1 2 3 4 5 蛋白質(zhì) 多糖 。 (1)A 代表_分子， C代表_氣 (2) 氣味物質(zhì)分子首先要與圖中 A _ 味受體