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第2节 生物膜的流动镶嵌模型,教师参考 新课导入 导入1:在上一节课中,我们通过学习几种物质跨膜运输的实例,知道了生物膜的功能特点是具有选择透过性。那么生物膜为什么具有这种选择透过性呢?我们知道,功能跟结构是息息相关的,那么生物膜到底有什么样的结构,才能使得它具有这种选择性功能呢?这一节课我们就来对生物膜的结构做一个探讨。 导入2:小诗一首 是谁,隔开了原始海洋的动荡。是谁,为我日夜守边防。是谁,为我传信报安康。没有你,我一个小小的细胞会是何等模样? 请思考:(1)这首小诗生动地说明了细胞哪部分结构的功能? (2)生物膜的这些功能的发挥与其结构有关吗? 这节课我们就来学习生物膜的结构。,【教学目标】 1.通过设计问题串,引导学生逐步分析科学家的实验和结论,加深对科学过程和方法的理解。科学思维 2.通过展示生物膜的结构模式图,让学生运用演绎与推理的方法,总结流动镶嵌模型的基本内容。生命观念、科学思维,形成学科核心素养,凝练素养,自主学习,图说教材,自主学习 读教材学基础,一、对生物膜结构的探索历程 请阅读教材第6567页“对生物膜结构的探索历程”,完成下面的问题。,脂质,脂质,脂质,蛋白质,2,连续的两层,暗亮暗,蛋白质,脂质蛋白质,荧光,流动性,流动镶嵌模型,思考 人、鼠细胞融合实验是在37 条件下进行的,温度会影响细胞融合的速率吗?说出理由。 提示:会。温度会影响分子运动的速率,进而影响细胞融合的速率。,二、流动镶嵌模型的基本内容 请阅读教材第68页“流动镶嵌模型的基本内容”,完成下面的问题。 1.化学组成:主要是 分子和 分子。 2.模型结构,磷脂,蛋白质,流动性,判断 (1)膜的成分中只有磷脂和蛋白质。( ) (2)组成生物膜的蛋白质全部都平铺在磷脂双分子层的表面上。( ) (3)细胞膜内、外表面上都有糖蛋白分布。( ) (4)细胞膜选择透过性的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。( ) (5)细胞膜的流动性是指组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。( ),凝练素养 解疑难提能力,主题 生物膜的结构特点和功能特点分析 教师参考 问题引领: 1.吞噬细胞吞噬衰老损伤的细胞过程体现了细胞膜具有什么结构特点? 2.细胞膜具有选择透过性的结构基础是什么? 3.细胞膜的流动性与选择透过性有何关系?,1.生物膜的结构特点:具有一定的流动性 (1)结构基础:磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。其上的大多数蛋白质分子也是可以运动的。 (2)生理意义:保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、融合等正常生命活动的进行。 (3)体现实例:细胞融合、变形虫变形、分泌蛋白的分泌、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀、失水皱缩等。 2.生物膜的功能特点:选择透过性 (1)结构基础:膜上具有载体蛋白。 (2)生理意义:控制物质进出。,3.流动性和选择透过性的关系 (1)区别:具有一定的流动性是细胞膜的结构特点,即磷脂分子是运动的,大多数蛋白质分子也是运动的。选择透过性是细胞膜的功能特点,即水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。 (2)联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。 以上关系可表示为:,4.影响膜流动性的因素 主要包括温度、pH、重金属等。,【典例】 某同学根据细胞膜的知识,绘制了细胞膜的亚显微结构图,如下图所示: (1)请指出图中的一处明显错误: 。 (2)有些脂溶性溶剂如苯酚可以溶解 而造成膜的损伤。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,说明B具有 。 (3)细胞识别、细胞膜的功能与图中的 (填字母)有关。,解析:(1)B为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,其排列方式应为:亲水性头部排在外侧,疏水性尾部排在内侧。 (2) 脂溶性溶剂可以溶解磷脂,B的名称是磷脂双分子层。动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明磷脂双分子层具有一定的流动性。 (3)细胞识别、物质的跨膜运输分别与膜上的糖蛋白有关。 答案:(1)磷脂双分子层的排布方式错误 (2) B 磷脂双分子层 一定的流动性 (3)A,方法透析 判断细胞膜内侧和外侧的技巧 (1)依据:细胞膜的糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白只分布于细胞膜外侧。 (2)方法:有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧,另一侧为细胞膜的内侧。,备选例题 单纯的磷脂分子在水中可形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可将药物送入靶细胞内,下列关于脂质体的叙述正确的是( ) A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞 B.在b处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞 C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞,C,解析:球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外,疏水端朝内,所以图中 a 处可嵌入水溶性物质;细胞膜是由磷脂双分子层构成的,也是脂质,图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。,【题组演练】 1.人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌。完成这个过程依靠细胞膜的( ) A.选择透过性 B.保护作用 C.流动性 D.细胞通讯 解析:人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌,在整个过程中存在细胞膜形态变化,这体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。,C,2.如图表示细胞膜的亚显微结构,请回答: (1)该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是 。 (2)有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,B表示的结构是 。 (3)两个动物细胞能融合在一起,主要与细胞膜具有 有关。 (4)细胞识别与图中 (填字母)有关。 (5)叶绿体和线粒体等细胞器中均有类似膜结构,但执行的具体功能却有很大的区别,其原因是由于图中 (填字母)不同所致。,解析:(1)细胞膜对细胞的生命活动至关重要的功能特性是选择透过性。(2)B的名称是磷脂双分子层。(3)两个动物细胞能融合在一起主要与细胞膜具有一定的流动性有关。(4)细胞识别与糖蛋白C有关。(5)生物膜的功能特性主要取决于膜上的蛋白质。 答案:(1)选择透过性 (2)磷脂双分子层 (3)一定的流动性 (4)C (5)A,(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,为图中a;蛋白质分子在膜上的位置有镶嵌、贯穿、覆盖三种,为图中b;多糖与蛋白质分子结合,合称糖蛋白,又称糖被,为图中d。 (2)构成膜的磷脂分子是可以运动的,大多数的蛋白质分子也是可以运动的,因此生物膜的结构特点表现为流动性。,图说教材:对生物膜结构与功能关系的理解,(3)生物膜上的蛋白质(b)具有多种功能,如有的具有载体功能,参与物质跨膜运输,由于载体具有专一性,因此,在一定程度上决定了生物膜具有选择透过性;糖蛋白具有保护、识别、润滑、免疫等功能。需要注意的是糖被并非等同于糖蛋白,只有位于膜外表面的一层糖蛋白才称糖被,因此糖被又可以作为区分细胞内外的标志。,【跟踪训练】 如图为细胞膜结构示意图。请回答问题: (1)图中表示两层 分子,它构成细胞膜的基本支架。 (2)离子进入细胞的方向是 (用图中字母和“”表示)。 (3)与细胞相互识别有关的是图中的 。 (4)细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中 的种类和数量。,解析:(1)细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,为图中的。 (2)为糖蛋白,在细胞的外表面,则A面为细胞外,B面为细胞内,离子进入细胞的方向是AB。 (3)图中为糖蛋白,具有信息识别作用。 (4)细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度。 答案:(1)磷脂 (2)AB (3) 糖蛋白(糖被) (4)蛋白质,形成学科核心素养,(一)重要生物学概念 1.脂溶性物质能优先通过细胞膜,说明细胞膜中含有脂质。 2.流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本支架,蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。 3.生物膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。 4.糖被只分布于细胞膜的外表面,与细胞识别、保护、润滑、免疫作用有关。,(二)学科核心素养 1.生命观念:形成生物膜的结构与功能观。 2.科学思维:运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维的方法总结流动镶嵌模型的主要内容。,(三)网络构建 请尝试构建本课时知识网络。,谢谢观赏！,
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