《生物膜的流动镶嵌模型》同步练习
1.构成细胞膜的基本骨架是（ ） A.蛋白质分子?B.一层磷脂分子?C.核酸分子??D.两层磷脂分子
2.如图所示最能正确表示细胞膜结构的是（ ）
A.?B.?C.?D.
3.罗伯特森提出的“蛋白质一脂质一蛋白质”静态生物膜模型，不能解释（ ） A.生物膜的化学组成????????B.生物膜成分的相似性 C.脂溶性物质可自由扩散??????D.变形虫的变形运动
4.下列关于细胞的流动镶嵌模型说法正确的是（ ） A.1959年，罗伯特森利用光学显微镜提出了“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型 B.1970年，科学家利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性 C.细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性 D.19世纪末欧文顿利用了化学上的“相似相容原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞是因为细胞膜上具有大量的磷脂和少量的固醇
5.如图是生物膜分子结构的流动镶嵌模型，下列相关叙述错误的是（ ） A.图中a与细胞识别有关，细胞的识别是信息传递的过程 B.图中c分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部 C.图长d均匀分布在b上 D.b构成膜的基本支架
6.借助电子显微镜观察细胞膜，可以看到两条暗带中间夹一条明带，那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法最准确的是（ ） A.两条暗带的成分是蛋白质，明带的成分是磷脂 B.明带的成分是蛋白质，两条暗带的成分是磷脂 C.两条暗带的主要成分是蛋白质，明带的主要成分是磷脂 D.明带的主要成分是蛋白质，两条暗带的主要成分是磷脂
7.绿色荧光标记的抗体A能与鼠细胞膜上的蛋白质结合;红色荧光标记的抗体B能与人细胞膜上的蛋白质结合。科学家将人鼠细胞融合后得到的细胞用抗体A和抗体B标记,开始时表现为一半绿色荧光,一半红色荧光。在37℃条件下,经过40min,两种颜色的荧光分布均匀。下列说法错误的是 （ ）
A.人细胞和鼠细胞的融合说明细胞膜具有流动性 B.两种颜色的荧光分布均匀说明细胞膜上的蛋白质分子能够运动 C.适当降低实验温度,两种颜色的荧光分布均匀所需要的时间增加 D.人细胞和鼠细胞的细胞膜上蛋白质的种类是相同的
8.下列生理活动与细胞膜的流动性无关的是（ ）
A.吞噬细胞吞噬病原体???????B.突触前膜释放神经递质 C.动物细胞融合??????????D.肾上腺素与膜上受体结合
9.下列对于生物模型建立的完整过程的认识，错误的是（ ）
A.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充 B.一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象 C.生物膜的流动镶嵌模型完美无缺 D.随着实验技术的不断创新和改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能
10.下列关于生物膜的说法，错误的是（ ） A.磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性 B.构成生物膜的大多数蛋白质分子是可以运动的 C.对细胞膜的研究是从膜的通透性开始的 D.流动镶嵌模型已被所有学者认可
11.下图是细胞膜结构图，据图回答。（[ ]里填写字母或数字，上填写文字）
（1）构成细胞膜的基本骨架[?]?????????。
（2）与细胞膜的识别功能有关的物质[?]?????????。
（3）巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有????????????。
（4）不同细胞的细胞膜生理功能不同，主要取决于细胞膜上的????????种类不同。
（5）桑格和尼克森把细胞膜的这种结构模型称为_???????????????。
12. 下图表示细胞某一部分的亚显微结构，就这个简图回答问题：
（1）这个简图表示的是 的亚显微结构。
（2）图中的化学成分：1. ，2. 。
（3）这种结构的主要特点是 ，基本骨架叫 。
（4）这种结构的基本功能除了将细胞与外界环境分隔开来，还有_____________________________和_____________________________。
答案和解析
【答案】 1.D????2.C????3.D????4.C????5.C????6.C????7.D????8.D????9.C????10.D???? 11. （1）②磷脂双分子层??? （2）①糖蛋白? （3）一定的流动性?????? （4）蛋白质??? （5）流动镶嵌模型 12. (1)细胞膜? (2)磷脂分子? 蛋白质分子?? (3)具有一定的流动性??磷脂双分子层???????? (4)控制物质进出细胞? 进行细胞间的信息交流 【解析】 1. 【分析】 本题考查细胞膜的流动镶嵌结构，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力，识记构成细胞膜的基本骨架是解答此题的关键。 【解答】 构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。所以D正确，ABC错误。 故选D。 2. 【分析】 本题考查磷脂双分子层在生物膜中的排布特点和糖蛋白的位置，意在考查考生对所学知识的理解掌握程度。 【解答】 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂双分子层的排布特点是疏水的尾部相对，亲水的头部分布在两侧。蛋白质镶在磷脂双分子层表面或嵌在磷脂双分子层中，或横跨磷脂双分子层。糖类与蛋白质形成糖蛋白，位于细胞的外侧。综上ABD错误，C正确。 故选C。 3. 解：A、罗伯特森的生物膜模型解释生物膜的化学组成是磷脂和蛋白质，A错误； B、罗伯特森的生物膜模型解释生物膜的成分是相似的，B错误； C、凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，说明膜的成分中含有磷脂，C错误； D、变形虫的变形运动体现生物膜的流动性，而罗伯特森把生物膜描述为静态的统一结构，D正确． 故选：D． 4. 解：A、Davson 和Danielli提出的 蛋白质--脂质--蛋白质 的三明治模型．罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗-亮-暗”的三层结构是一种静态模型，A错误； B、1970年，科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料将小鼠和人细胞膜上的蛋白子做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性，B错误； C、细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性，C正确； D、欧文顿利用了化学上的“相似相容原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞是因为细胞膜上具有脂质，不能确认具体的脂质成分，D错误． 故选：C． 19世纪末，欧文顿发现脂溶性物质很容易通过细胞膜，由此提出膜是由脂质构成的；1959年罗伯特森用电子显微镜观察到细胞膜暗-亮-暗的三层结构，提出了三层结构模型，三层结构模型认为生物膜是静态的统一结构，1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型． 本题以生物膜结构的探索历程为载体，考查了对生物科学研究的了解和对生物膜结构的理解能力． 5. 解：A、图中a是糖蛋白，具有识别功能，参与细胞间的信息交流，A正确； B、图中c为磷脂分子，具有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部，B正确； C、图中d为蛋白质分子，其分布状态有三种：镶在表面、部分嵌入磷脂双分子层或贯穿于整个磷脂双分子层，分布不均匀，C错误； D、b构为磷脂双分子层，构成了膜的基本支架，具有对称性，D正确． 故选：C． 6. 解：暗-亮-暗是指在电子显微镜下观察到的细胞膜的成分，暗的主要是指蛋白质，亮的是脂质分子．流动镶嵌模型指出，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层． 故选：C． 7. 【分析】 本题考查生物膜的流动镶嵌模型，意在考查考生对膜的流动镶嵌模型结构的理解能力。 【解答】 A.人细胞和鼠细胞的融合说明细胞膜具有流动性，A正确； B.两种颜色的荧光分布均匀说明细胞膜上的蛋白质分子能够运动，B正确； C.适当降低实验温度，膜上蛋白质分子的运动速率减慢，故两种颜色的荧光分布均匀所需要的时间增加，C正确； D.人细胞和鼠细胞的细胞膜功能不同，膜上蛋白质的种类一般也不相同，D错误。 ?故选D。 8. 【分析】 本题考查细胞膜的结构和功能的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。 【解答】 A.吞噬细胞吞噬病原体是胞吞，体现细胞的流动性，A错误； B.突触前膜释放神经递质是胞吐，体现细胞的流动性，B错误； C.动物细胞融合，需要细胞膜相互融合，与流动性有关，C正确； D.肾上腺素与膜上受体结合，与细胞膜的流动性无关，D错误。 故选D。 9. 解：A、建构模型的一般步骤是：提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正，A正确； B、一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，B正确； C、生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺，还有待于时间的检验，可能还会有所修正和发展，C错误； D、随着实验技术的不断创新和改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能，D正确． 故选：C． 10. 解：A、磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性，A正确； B、构成生物膜的大多数蛋白质分子是可以运动的，B正确； C、对细胞膜的研究是从膜的通透性开始的，C正确； D、流动镶嵌模型已被大多数学者认可，而不是被所有学者认可，D错误． 故选：D． 11. 【分析】 本题考查生物膜的流动镶嵌模型等相关知识，理解并识记生物膜的结构特点和功能特点是解题的关键。 由图可知，①是糖蛋白，②是磷脂双分子层，③蛋白质，据此回答。 【解答】 （1）构成细胞膜的基本骨架是②磷脂双分子层。 （2）与细胞膜的识别功能有关的物质是①糖蛋白 。 （3）巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性。 （4）不同细胞的细胞膜生理功能不同，主要取决于细胞膜上的蛋白质的种类和数量。 （5）桑格和尼克森把细胞膜的这种结构模型称为流动镶嵌模型。 12. 【分析】 本题考查细胞膜的结构和功能的知识，意在考查学生对相关知识的识记、理解和看图、识图能力。 【解答】 （1）该简图表示的是细胞膜的亚显微结构。 （2）图中1表示磷脂双分子层，是细胞膜的基本骨架，2表示蛋白质分子。 （3）膜上的大部分蛋白质和磷脂分子都是会运动的，体现了细胞膜具有一定的流动性。磷脂双分子层是膜的基本骨架。 （4）细胞膜的主要作用有：将细胞与外界分隔开来，控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。
《生物膜的流动镶嵌模型》
人教版必修1第4章共3节内容，第1节《物质跨膜运输的实例》，第2节《生物膜的流动镶嵌模型》，第3节《物质跨膜运输的方式》。第1节主要说明细胞膜是选择透过性膜，膜为什么具有选择透过性？这与膜结构有关，膜结构又是解释物质跨膜运输的方式的基础。这3节内容的内在联系是：功能—结构—功能。由此可见，本节内容在第4章中起着承上启下的作用，有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。
【知识与能力目标】
1、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律；?
2、举例说明生物膜具有流动性特点；?
3、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
【过程与方法目标】
1、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设；?
2、发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。?
【情感态度价值观目标】
1、生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观；?
2、正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证；
3、正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。
【教学重点】
流动镶嵌模型的基本内容。
【教学难点】
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
1、多媒体课件；
2、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关的资料。
创设情境导入新课（展示课件3）
教师：同学们，通过对细胞结构的学习，我们想制作细胞的三维结构模型，在选择细胞膜的材料时我们遇到了难题，塑料袋、普通布和弹力布，我们该选择哪种呢？
学生：细胞膜是选择透过性膜，有些物质能通过，有些物质不能通过，所以塑料袋不合适。普通布没有弹性，而我们在质壁分离与复原实验中我们发现生物膜是有弹性的，所以我们选择弹力布。
教师组织学生用手指触摸卵黄膜，亲身感受细胞膜的存在和弹性。
教师：细胞膜究竟有什么样的结构决定了它能具有选择透过性，能有弹性呢？
新课教学
对生物膜结构的探索历程（展示课件4）
多媒体展示材料一（展示课件5）
资料一：时间: 19世纪末 人物：欧文顿(E.Overton）
实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
教师:如果你是欧文顿看到这样的现象能帮助我们提炼出什么样的结论呢?
学生:细胞膜的成分中有脂质成分。
教师：同学们得出的结论正好与欧文顿的结论一样。那么，你们的这个结论是根据现象的推理还是通过对膜成分的提取和鉴定？
学生：是从生理功能上入手，通过推理分析得出的。
教师：那么在通过推理得出结论后还需要对膜的成分进行提取分离和鉴定呢？
学生：有必要。只有通过鉴定才更准确。
教师：那么为什么欧文顿一开始不对膜的成分进行鉴定呢？
学生：当时的技术条件不能实现。
教师：确实如此。由此可见技术对于科学研究的重要性。直到20世纪初，科学家才能从哺乳动物成熟的红细胞中将膜分离出来。
多媒体展示材料二（展示课件5、6）
资料二:20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。
教师：你能推测出什么结论？
学生：说明细胞膜的成分除有脂质还有蛋白质。
教师：到此科学家已经知道了生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，那么这些分子是如何排列形成特定结构的生物膜的呢？
多媒体展示材料三（展示课件8）
资料三：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。
教师：你能推测出什么结论？
学生：脂质分子在细胞膜中是排列成两排的。
多媒体展示材料四（展示课件9）
教师：细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？又是如何排列的呢？细胞膜中含量最丰富的是磷脂，磷脂分子的结构有亲水的头部和疏水性的尾部。
教师：那么其中的蛋白质分子是如何分布的呢？20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边覆盖着蛋白质。直到20世纪50年代，电子显微镜诞生，科学家用它来观察细胞膜。
多媒体展示材料五（展示课件10）
资料五1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，并且生物膜为静态的统一结构。
教师：这样的模型特征与我们学过的生物学知识有矛盾的地方吗？
组织小组讨论，得出结论。
学生：细胞的膨胀和皱缩，植物细胞的植壁分离与复原，变形虫的运动，分泌蛋白的形成和分泌，白细胞吞噬病菌等都说明细胞膜不是静态的。（展示课件11）
多媒体展示材料六（展示课件12）
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的，蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
多媒体展示材料七（展示课件13）
资料七：1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠细胞融合实验。
教师：该实验表明什么？（展示课件14）
学生：这个实验说明组成生物膜的蛋白质是可以运动的。
教师：根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据？（展示课件14）
学生：白细胞吞噬细菌的过程；变形虫的伪足运动现象；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；动物细胞吸水膨胀和失水皱缩；植物细胞的质壁分离等。
2、流动镶嵌模型的基本内容（展示课件15、16）
指导学生根据流动镶嵌模型的基本内容来完善生物膜的结构图。
教师小结：
①、膜的基本支架——磷脂双分子层。（磷脂分子是可以运动的，具有流动性。）
②、蛋白质分子有的镶在、有的嵌入、有的横跨在磷脂双分子层。（体现膜结构内外的流动性和不对称性）
③、膜的功能特性：选择透过性
④、膜的结构特点：膜结构的不对称性和不均匀性（将膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的）膜结构的流动性（认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成）
教师提问：在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?（展示课件17）
建模的基本方法;根据现象和已有知识提出假说或模型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充，实践检验。
课件17张PPT。 第四章 细胞的物质输入和输出
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
在制作真核细胞三维结构模型活动中，根据细胞膜结构与功能相适应的观点，用哪一种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？塑料袋？普通布？弹力布？
如何选择细胞膜能够控制物质的进出，让一部分物质通过，其他物质不能通过。细胞膜具有一定的伸缩性（通过质壁分离与复原实验）三种材料相比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性。一、对生物膜结构的探索历程探索生物膜结构的重要贡献奖评选时间：1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：
E.Overton的推测： ●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜资料1细胞膜的通透性实验膜中含脂质。问题1最初认识到细胞膜是由脂质构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是一种推理？问题2在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？为什么？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。资料220世纪初，科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论? 得出结论：推测膜中可能还含有蛋白质等通过进一步的研究发现：细胞膜的成分主要有：
脂质，蛋白质，少量糖类时间：1925年
人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel
实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
资料3 E.Gorter 和 F.Grendel 对血影的研究细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层结论资料4：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸头不是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的。为什么磷脂在空气——水界面上铺展成单分子层?
磷脂分子的结构亲水“头部”疏水“尾部”资料5：电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。超薄切片技术获得的细胞膜照片 1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）的“单位膜”模型认为：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾.冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。资料6蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的资料7时间：1970年
科学家：Larry Frye等人细胞鼠细胞杂交细胞 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合试验示意图实验表明：细胞膜具有流动性。 2. 根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。1、膜的基本支架——磷脂双分子层。（磷脂分子是可以运动的，具有流动性。）2、蛋白质分子有的镶在、有的嵌入、有的横跨在磷脂双分子层。（体现膜结构内外的流动性和不对称性）二、流动镶嵌模型的基本内容3、膜的功能特性：选择透过性4.细胞膜的结构特点特点:（1）膜结构的不对称性和不均匀性（将膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的）
（2）膜结构的流动性（认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成）根据现象和已有知识提出假说或模型建模的基本方法 在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?
