2018-2019學(xué)年高中生物 專題4.2 生物膜的流動鑲嵌模型學(xué)案 新人教版必修1.doc

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專題4.2 生物膜的流動鑲嵌模型 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．探討在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。 2．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)。 3．嘗試提出問題，作出假設(shè)。 【知識點(diǎn)梳理】 19世紀(jì)末，歐文發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同的物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。提出膜是由__________組成的。 2．歐文的推論是否正確呢？膜中除含脂質(zhì)外，還有沒有其它成分呢？ 科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明：膜的主要成分是__________和_______。 3．脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？ 1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用_______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，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面的2倍。由此得出結(jié)論：細(xì)胞膜的中的脂質(zhì)分子的排列是____________ 。 4．蛋白質(zhì)在脂雙層的什么位置？ （1）20世紀(jì)40年代曾有科學(xué)家推測_________________________________。直到50世紀(jì)，_____________,羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜的清晰的___________________的三層結(jié)構(gòu)，他提出的生物模____________。他把生物膜描述為____ ____的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。 （2）20世紀(jì)60年代以后，科學(xué)家對________________的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。隨著新技術(shù)的運(yùn)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細(xì)胞膜的位置___________________________ __________. 5．有什么證據(jù)證明細(xì)胞的物質(zhì)是不斷運(yùn)動的呢？ 1970年，科學(xué)家用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的__________,用紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的___ __,將小鼠細(xì)胞和人的細(xì)胞_________。剛?cè)诤蠒r(shí)，融合細(xì)胞_________________ ________,在37下經(jīng)過40分鐘，兩種顏色的熒光_____ __。這一實(shí)驗(yàn)及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明______ _____ 。6．在新的觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了新的生物模型，現(xiàn)在為大多數(shù)人所接受的模型是1972年__________和__________提出的_______________________。 二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 1.內(nèi)容： 流動鑲嵌模型認(rèn)為：______________構(gòu)成了膜的基本支架，這個(gè)支架_______ ___。磷脂雙分子層是______________,具有__________。蛋白質(zhì)分子有的____ 、有的____ _______,有的___________________。大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以_____________。 2.結(jié)構(gòu) ① ② ③ 3.在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的_________，叫做_______。它在細(xì)胞生命活動中具有重要的功能，尤其是與___ ________有密切的關(guān)系。 【課堂探究】 一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 1.磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的，如圖所示。請思考以下兩個(gè)問題： (1)將磷脂放入盛有水的容器中，下列能正確反映其分布的是哪一項(xiàng)？__________。 (2)細(xì)胞膜中的磷脂是連續(xù)的兩層，試分析細(xì)胞膜中的兩層磷脂分子最可能的排列方式是哪一種？____。 2.下圖是人—鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)，請分析： (1)人—鼠細(xì)胞的兩種熒光最終均勻分布的原因是什么？ (2)在人—鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)中，將溫度維持在0 ℃，與37 ℃相比，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么變化？ 知識整合　磷脂分子的性質(zhì)使它在水－空氣界面上總是以親水的頭部朝向水，而在水溶液中，疏水的尾部相互結(jié)合形成雙層結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定存在；細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動的，一定范圍內(nèi)溫度升高，這種運(yùn)動會加快。 （二）拓展應(yīng)用 1.下列說法正確的是(　　) A.歐文頓通過化學(xué)分析的方法提出了“膜是由脂質(zhì)組成的” B.生物膜的“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋溶于脂質(zhì)的物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜 C.流動鑲嵌模型是由桑格和羅伯特森共同提出的 D.在建立生物膜模型過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起了關(guān)鍵性的推動作用 2.人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，在溶血后，只剩下一層細(xì)胞膜外殼，稱血影。如果將血影中的脂類抽提出來，在水面上鋪展開，并用板條將其推擠到一塊，則測得的脂類面積約是紅細(xì)胞表面積的(　　) A.倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍 二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 （一）問題探究 下圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，請分析回答下列問題： 1.圖中的4是哪種成分？為什么在細(xì)胞膜中是兩層的？ 2.圖中2、5、6在4上的存在方式有什么不同？ 3.A、B中哪面是細(xì)胞膜的外側(cè)，判斷的依據(jù)是什么？ 4.試舉幾個(gè)能夠體現(xiàn)細(xì)胞膜具有一定流動性的實(shí)例？ 知識整合　細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)分子鑲嵌或者橫跨磷脂雙分子層中；細(xì)胞膜的外側(cè)具有糖被；細(xì)胞膜的彎曲、折疊、融合都能體現(xiàn)其流動性。 （二）拓展應(yīng)用 3.下列選項(xiàng)中不符合生物膜的流動鑲嵌模型觀點(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 D.膜中的磷脂和蛋白質(zhì)之間沒有聯(lián)系，所以才具有流動性 【題后歸納】細(xì)胞膜流動性和選擇透過性的關(guān)系 細(xì)胞膜的流動性是其選擇透過性的基礎(chǔ)。具有流動性才能表現(xiàn)出選擇透過性。例如，蛋白質(zhì)分子充當(dāng)載體，只有蛋白質(zhì)分子運(yùn)動了，才能運(yùn)輸物質(zhì)。 【課前檢測】 1．下列物質(zhì)中，容易通過細(xì)胞膜的是（ B ） A、淀粉 B、甘油 C、蛋白質(zhì) D、糖類 2．脂類物質(zhì)能優(yōu)先通過細(xì)胞膜是因?yàn)椋? A ） A、細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為基架 B、細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂類物質(zhì)的蛋白質(zhì) C、細(xì)胞膜上有糖蛋白 D、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多可以運(yùn)動 3．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)成分是（ B ） A、蛋白質(zhì)和脂肪 B、蛋白質(zhì)和磷脂 C、葡萄糖和蛋白質(zhì) D、磷酸和蛋白質(zhì) 4．提出生物膜流動鑲嵌模型的科學(xué)家是（ C ） A、歐文頓 B、羅伯特森 C、桑格和尼克森 D、施旺和施萊登 5．細(xì)胞膜磷脂雙分子層中，鑲嵌的蛋白質(zhì)分子分布在（D ） A、僅在細(xì)胞內(nèi) B、僅在兩層之間 C、僅在內(nèi)表面與上表面 D、兩層之間、內(nèi)表面與外表面 6．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是（ A ） A、具有一定的流動性 B、有保護(hù)內(nèi)部的作用 C、一種半透膜 D、是一種選擇性透過膜 7．從小鼠的熒光實(shí)驗(yàn)的過程和現(xiàn)象中，我們可以得出細(xì)胞膜（ C ） A、含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì) B、含有磷脂雙分子層 C、有流動性 D、容易染色而發(fā)光 8．白細(xì)胞吞噬綠膿桿菌利用細(xì)胞膜的（ D ） A、選擇透過性 B、具有磷脂雙分子層 C、保護(hù)功能 D、具有流動性