高中生物 第9讲 生物膜的流动镶嵌模型复习课件 新人精讲版必修1

一、对生物膜结构的探索历程19世纪末欧文顿用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膜是由脂质组成的20世纪初科学家对哺乳动物的红细胞的细胞膜进行了化学分析成果：确定细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质1925年两位荷兰科学家从人红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单层分子，面积是红细胞膜表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层1959年罗伯特森在电镜下获得了清晰的细胞膜照片，显示暗亮暗的三层结构细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成生物膜为三层静态统一结构：蛋白质脂质蛋白质(三层结构)1970年弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，一段时间后发现荧光均匀分布细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌模型续表 【例1】将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是() A人的肝细胞 B蛙的红细胞 C洋葱鳞片叶表皮细胞 D大肠杆菌细胞【解析】大肠杆菌中只有细胞膜，没有其他有膜结构，因此形成单分子层时表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。而人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞除细胞膜外还有各种细胞器膜。D 二、流动镶嵌模型的基本内容 1生物膜的流动镶嵌模型 2流动镶嵌模型表明了细胞膜的以下特性 (1)镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。 (2)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。 (3)结构特点：流动性 结构基础：膜结构中的磷脂双分子层具有流动性，大多数蛋白质分子也是可以运动的。 影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜被破坏。 实例：变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌；胞吞与胞吐；受精时细胞的融合过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。 3生物膜的功能特性：选择透过性 (1)选择透过性的含义：水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)原因： 【例2】右图表示细胞膜结构，请回答： (1)该结构对细胞的生命至关重要的特性是_。 (2)有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成的损伤，B的完整化学名称是 。动物细胞吸水膨胀膜时，B的厚度变小，说明B具有 。 (3)正在研制中的预防艾滋病的疫苗，能够使人体淋巴细胞产生特异性的A，这种A是 。选择透过性磷脂双分子层一定的流动性蛋白质(抗体) (4)细胞识别、极性物质的跨膜运动等与图中的_(填字母)有关。 (5)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由于图中_(填字母)不同所致。AA 【解析】 (1)细胞膜对细胞的生命活动至关重要的特性是功能特性即选择透过性。 (2)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)A是一种蛋白质，由淋巴细胞产生，起免疫作用的是抗体。 (4)细胞识别、极性物质的跨膜运动等与膜上的糖蛋白有关。 (5)细胞膜的功能特性即选择透过性与膜上的载体蛋白有很大关系。1在水溶液中，磷脂分子是不能单层存在的，会自发形成双分子层。2磷脂双分子层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过，这对细胞的正常结构和功能的保持是十分重要的。3和磷脂双分子层结合在一起的蛋白质是细胞膜功能的主要执行者。 1.(2010安徽)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是( ) A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体 B细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 C线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶 D核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出A 【解析】肌细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要载体蛋白和消耗能量；生物体内细胞间的信息交流与细胞膜上或细胞内的特异性受体有关；线粒体内膜上分布着多种酶；核孔允许细胞核所需的蛋白质进入细胞核，允许细胞核转录出的RNA从细胞核进入细胞质，而不是自由进出。 2.(2010山东)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是( ) A生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输A 【解析】本题考查细胞膜的物质组成、结构和功能。生物膜的特定功能与膜蛋白有关，因此A正确；构成细胞膜的脂质有磷脂和少量的胆固醇，不含有脂肪，因此B错误；有氧呼吸的三个阶段都会产生ATP，其中第二阶段发生在线粒体基质中，因此C错误；只有分泌蛋白的合成和运输与核糖体、内质网和高尔基体有关，且核糖体无膜，因此D错误。 3.(2011四川卷)下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是( )A植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性B合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达C分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成D生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新【解析】动、植物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性；固醇类激素属于脂质，在细胞的内质网上合成，所以能分泌固醇类激素的细胞中内质网比较发达；分泌蛋白的合成及分泌过程为4.人、鼠细胞融合实验，是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。右图是相关实验记录，据此不能得到的结论是( )DA当温度增加到15 以上，膜质的流动性发生变化B该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C温度对膜蛋白的扩散有影响D图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多【解析】由图示可知，在低温时形成嵌合体的比例较小，温度适宜时比例较高；15 以上时膜质的流动性明显发生变化；从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。5.实验室中鉴别细胞死活，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色，从而判断细胞死活。该实验所利用的细胞膜特性或功能是( )A进行细胞间的信息交流 B保护细胞内部结构C流动性 D选择透过性D【解析】用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜的选择透过性。 6.如图所示真核生物膜的结构与功能，下列叙述中正确的是( )BA图中膜的结构特点是选择透过性B图中的场所是叶绿体的类囊体薄膜C生物膜功能的复杂性与膜上蛋白质种类和数量无关D在图中膜结构上能够完成胰岛素的合成、加工和分泌【解析】A项错误，膜的结构特点是具有一定的流动性；B项正确，真核细胞中的光反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的；C项错误，生物膜功能的复杂性与膜上蛋白质种类和数量密切相关；D项错误，胰岛素是在核糖体中合成的，核糖体无膜结构。7.生物体细胞内的膜具有一定选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过。请根据以下所提供的条件探究细胞内的膜的选择透过性。实验材料和用具：新鲜的红色康乃馨， 烧杯，玻璃铅笔， 质量分数为15%的盐酸， 清水，量筒。(1)简要说明膜的成分与选择透过性的关系。 。膜的选择透过性主要取决于膜组成成分中的载体蛋白 部分(2)康乃馨的红色部分是指细胞哪一结构？ 。(3)完善下列实验设计，验证膜具有选择透过性。第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔标上A和B。第二步： 。第三步： 。结果预测： 。康乃馨红色部位是指液泡在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的盐酸和清水选等量的红色康乃馨花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，经过一段时间后观察水中的花瓣仍为红色，水仍呈无色；盐酸中花瓣的颜色逐渐变浅，而盐酸溶液变红(4)此实验体现的最主要的实验思想是什么？ 。运用这一实验思想设计实验时应特别注意什么？ 。从实验结果分析，此实验中实验变量是什么？ 。(5)此实验主要能验证哪些膜的选择透过性？ 。原因分析： 。盐酸对活细胞具有很强的伤害作用，将细胞杀死而使生物膜丧失选择透过性，而清水对细胞活性无伤害作用体现的主要是设置对照实验的实验思想在设计对照实验时，要特别注意遵循等量原则此实验的实验变量是用盐酸还是用清水处理康乃馨 花瓣此实验主要验证了液泡膜和细胞膜的选择透过性【解析】本题是一个实验设计分析题。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。本题为验证性实验，因此结果预测是唯一的。