生物膜的流動鑲嵌模型

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.知識方面
(1)簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
(2)舉例說明生物膜具有流動性特點。
(3)通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程,闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。
2.能力方面
通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程,嘗試提出問題,作出假設(shè)。
3.情感態(tài)度與價值觀方面
(1)樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辯證觀點。
(2)正確認識科學(xué)價值觀,理解假說的提出需要有嚴(yán)謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂,并通過實驗進一步驗證。
【基礎(chǔ)整理】
一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
時間
人物實驗依據(jù)結(jié)論或假說
19世紀(jì)末歐文頓
用500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗,發(fā)現(xiàn) 更容易通過細胞膜膜是由 組成的
20世紀(jì)初對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學(xué)分析膜的主要成分是

1925年
兩位荷蘭科學(xué)家 從紅細胞中提取脂質(zhì),鋪成單層分子,面積是紅細胞表面積的 倍 細胞膜中脂質(zhì)分子排列為
1959年羅伯特森 在電鏡下看到細胞膜由
的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)
1970年 分別用 標(biāo)記兩種細胞的蛋白質(zhì),并將兩細胞融合,發(fā)現(xiàn)熒光均勻分布 細胞膜具有

1972年桑格和尼克森
在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上 提出為大多數(shù)人所接受的 模型
二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1.基本構(gòu)成——生物膜的主要成分是 和 。
(1)基本支架: ,具有 性。
(2)蛋白質(zhì)分子①分布:有的鑲嵌在磷脂分子層 ,有的則部分或全部 磷脂雙分子層中,有的 整個磷脂雙分子層,
②特點:大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以 。
2.糖蛋白
(1)位置:細胞膜的 。
(2)組成: 和 結(jié)合而成。
(3)作用:與 有關(guān);在消化道和呼吸道上皮細胞表面的還有 和 作用。
【跟蹤訓(xùn)練】
1.科學(xué)家將細胞膜中的磷脂成分提取出來,并將它在“空氣-水”界面上鋪成單分子層,發(fā)現(xiàn)這個單分子層的表面積相當(dāng)于原細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細胞膜上的分布狀況是( )
A.單層排列 B.均勻稀疏排列
C.雙層排列 D.均勻緊密排列
2.據(jù)研究發(fā)現(xiàn),膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜,這是因為( )
A.細胞膜具有一定流動性 B. 細胞膜是選擇透過性
C.細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架 D.細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子
3.科學(xué)家常用哺乳動物紅細胞作材料研究細胞膜的組成,是因為( )
A.哺乳動物紅細胞在水中易漲破
B.此類細胞容易得到
C.此類細胞在光學(xué)顯微鏡下易觀察
D.此類細胞內(nèi)無核膜,線粒體膜等結(jié)構(gòu)
4.下列對細胞內(nèi)各種生物膜的結(jié)構(gòu)和組成的敘述中,錯誤的是( )
A.主要由蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類組成
B.磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架
C.不同生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同
D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能生成高爾基體膜,說明兩者化學(xué)組成完全相同
5.一般在光學(xué)顯微鏡下看不到植物細胞的細胞膜,而在下列的哪種情況下,可以看到細胞膜( )
A.細胞進行分裂時 B. 顯微鏡視野調(diào)亮?xí)r
C.發(fā)生質(zhì)壁分離時D.細胞吸收水和離子時
6.下列有關(guān)細胞膜性質(zhì)的說法中,錯誤的是( )
A.具有流動性和選擇透過性
B.蛋白質(zhì)均勻分布于磷脂雙分子層上
C.脂類小分子易于自由擴散通過
D.磷脂雙分子層內(nèi)外表面都親水
7.一位細胞學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度升高到一定程度時,細胞膜的面積增大而厚度變小,其決定因素是細胞膜的( )
A.選擇透過性 B.結(jié)構(gòu)特點具有流動性
C.專一性 D.具有運輸物質(zhì)的功能
8.使磷脂類特別適于形成細胞膜的特性是( )
A.它們是疏水的 B.它們是親水的
C.它們迅速吸水
D.它們頭部是親水的而尾部是疏水的
9.人體組織液中的O2若要進入組織細胞中,參與氧化有機物,這些氧分子至少要通過( )層由磷脂分子組成的膜。
A.1層 B.2層 C.3層 D.4層
10.大氣中的O2要與人的血紅蛋白結(jié)合,至少要穿過( )層磷脂分子。
A.3層 B.5層 C.6層 D.10層
11.變形蟲的任何部位都能伸出偽足,人體某些白細胞能吞噬病菌,這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的( )
A.保護作用 B. 一定的流動性
C.主動運輸 D.選擇透過性
12.細胞膜上與細胞識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是( )
A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸
13.下列有關(guān)生物膜轉(zhuǎn)化的敘述中,正確的是( )
A.具膜結(jié)構(gòu)中膜的轉(zhuǎn)化是不可逆的
B.具膜小泡成為具膜結(jié)構(gòu)的一部分要靠膜的融合
C.一種膜結(jié)構(gòu)的膜成為另一種膜結(jié)構(gòu)的一部分與膜的流動性無關(guān)
D.生物膜的功能特性是膜之間轉(zhuǎn)化的前提條件
14.水溶性染色劑PI,能與核酸結(jié)合而使細胞核著色,可將其應(yīng)用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于一定濃度的PI中,僅有死亡細胞的核會被染色,活細胞則不著色,但將PI注射到細胞中,則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞的基本原理是( )
A.死細胞與活細胞的核酸結(jié)構(gòu)不同 B.死細胞與活細胞的核酸含量不同
C.活細胞能分解染色劑PI
D.活細胞的細胞膜阻止PI的進入
15.科學(xué)家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中,造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象,再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉,剩下的結(jié)構(gòu)在生物學(xué)上稱為“血影”,那么,血影的主要成分有( )
A.無機鹽、蛋白質(zhì) B.蛋白質(zhì)、糖類 
C.脂肪、蛋白質(zhì)  D.脂質(zhì)、蛋白質(zhì)
16.下列過程不能體現(xiàn)細胞膜的流動性的是( )
A.由一個細胞分裂為二個子細胞
B.高爾基體產(chǎn)生的囊泡與細胞膜融合
C.萎蔫的植物細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離
D.細胞膜糖蛋白的識別過程
17.如果植物細胞膜由選擇透過性膜變成了全透性膜,則該細胞將( )
A.縮小 B.膨脹 C.死亡 D.生長
18.人體某些白細胞能進行變形運動,穿出小血管壁,吞噬侵入人體內(nèi)的病菌,這個過程的完成依靠細胞膜的( ).
A.選擇透過性 B.保護作用
C.流動性 D.自由擴散
19.組成細胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子的排布有下述特點,其中描述細胞膜基本支架特征的是( )
A.膜兩側(cè)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不盡相同
B.磷脂分子排布成雙分子層
C.蛋白質(zhì)分子附著和鑲嵌于脂質(zhì)分子層中
D.蛋白質(zhì)分子和磷脂分子具有相對側(cè)向流動性
20.下列物質(zhì)中,不能橫穿細胞膜進出細胞的是()
A.維生素D和性激素 B. 水和尿素
C.氨基酸和葡萄糖 D.酶和胰島素
21 .在人和鼠的細胞融合實驗中,用兩種熒光物分別標(biāo)記兩種抗體,使之分別結(jié)合到鼠和人的細胞膜表面抗原物質(zhì)上。實驗結(jié)果表明,細胞開始融合時,人、鼠細胞的表面抗原“涇渭分明”,各自只分布于各自的細胞表面;但在融合之后,兩種抗原就平均地分布在融合細胞的表面了。請分析回答下面的問題。

(1)細胞融合的實驗表明了組成細胞膜的
__________分子是可以運動的,由此也證明了細胞膜具有__________的特點。
(2)在細胞融合實驗中,一種抗體只能與相應(yīng)的抗原結(jié)合,說明了這類物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上具有__________性。
(3)細胞融合實驗若在20℃條件下進行,則兩種表面抗原平均分布的時間大大延長,這說明_________________________。若在1℃條件下,兩種表面抗原便難以平均地分布,這又說明___________________。
22.現(xiàn)有人的成熟紅細胞、人的口腔上皮細胞、蛙的紅細胞、雞肝研磨液等實驗材料及用具,請你幫助完成下列實驗設(shè)計和分析有關(guān)問題。
(1)為獲得純凈的細胞膜,應(yīng)選取上述
_____材料做實驗。選用該材料的原因是它
________________________。
(2)將選取的上述材料放入___________中,由于___________作用,一段時間后細胞將破裂。
(3)科學(xué)家將膜結(jié)構(gòu)中的磷脂分子提取出來,鋪在水面上,測得磷脂占有面積為S,那么該細胞膜的表面積約為_____________________________。
(4)有人發(fā)現(xiàn),在一定溫度條件下,細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當(dāng)溫度上升到一定程度時,細胞膜的脂類分子有75%排列不整齊,細胞膜厚度變小,而膜的表面積擴大,膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現(xiàn)象合理的解釋是
( )
A.膜的主要成分是磷脂分子
B.細胞膜的成分不是一成不變的
C.膜面積變化受溫度的影響
D.構(gòu)成質(zhì)膜的磷脂分子是可以運動的,細胞膜具有一定的流動性
23.下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)。請根據(jù)圖回答下面的問題。

(1)該結(jié)構(gòu)對細胞的生命活動至關(guān)重要的功能特性是____________________。
(2)有些有機溶劑如苯酚,可溶解B造成膜的損傷,B的化學(xué)名稱是_____________。
(3)細胞識別、物質(zhì)的跨膜運動等與圖中____________(填字母)有關(guān)。
(4)葉綠體和線粒體等細胞結(jié)構(gòu)中均有此結(jié)構(gòu),但執(zhí)行的具體功能有很大的區(qū)別,其原因是由于圖中____________(填字母)不同所致。

第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型
【基礎(chǔ)整理】
一、
時間
人物實驗依據(jù)結(jié)論或假說
19世紀(jì)末歐文頓
用500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗,發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜膜是由脂質(zhì)組成的
20世紀(jì)初對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學(xué)分析膜的主要成分是脂質(zhì)
和蛋白質(zhì)
1925年
兩位荷蘭科學(xué)家 從紅細胞中提取脂質(zhì),鋪成單層分子,面積是紅細胞表面積的2倍 細胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層
1959年羅伯特森 在電鏡下看到細胞膜由
蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成 生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)
1970年 分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種細胞的蛋白質(zhì),并將兩細胞融合,發(fā)現(xiàn)熒光均勻 細胞膜具有
流動性
1972年桑格和尼克森
在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上 提出為大多數(shù)人所接受的流動鑲嵌模型
二、1.脂質(zhì) 蛋白質(zhì)
(1)磷脂雙分子層 流動
(2)① 表面 嵌入 橫跨 ②運動
2.(1)外表 (2)蛋白質(zhì) 糖類
(3)細胞識別 保護 潤滑
【跟蹤訓(xùn)練】
1.C 2.C 3.D 4.D 5.C
6.B 7.B 8.D 9.C 10.D
11.B12.A13.B 14.D15.D
16.D17.C18.C 19.B20.D
21.(1)蛋白質(zhì)等 流動性 (2)特異
(3)隨環(huán)境溫度的降低,膜上蛋白質(zhì)分子的運動速度減慢 環(huán)境溫度很低時,膜上蛋白質(zhì)分子的運動幾乎停止
22.
(1)人的成熟紅細胞 除細胞膜外無其它膜結(jié)構(gòu)
(2)蒸餾水(清水) 滲透 (3)S/2
(4)D
23.(1)選擇透過性 (2)磷脂雙分子層
(3)A (4)A

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