（人教版）高中生物必修一：4.2《生物膜的流动镶嵌模型》课件（共41 张PPT）

第2节　生物膜的流动镶嵌模型
自主学习 新知突破
1．了解生物膜模型的构建过程。
2．掌握流动镶嵌模型的基本内容。
3．明确生物膜的结构与功能是相适应的。
1．19世纪末欧文顿
(1)方法：对植物细胞的通透性进行实验。
(2)现象：凡是能溶于______的物质更容易通过细胞膜。
(3)结论：膜是由______组成的。
2．20世纪初
(1)方法：对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析。
(2)结论：膜的主要成分是______________。
对生物膜结构的探索历程
脂质
脂质
脂质和蛋白质
3．1925年两位荷兰科学家
(1)方法：用______从人的红细胞中提取_____，将其在空气—水界面上铺展成单分子层。
(2)现象：单分子层的面积为红细胞表面积的两倍。
(3)结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
丙酮
脂质
4．1959年罗伯特森
(1)方法：电子显微镜下观察细胞膜。
(2)现象：细胞膜呈____________的三层结构。
(3)结论：所有生物膜都是由________________________三层结构构成，是一种静态的结构。
(4)1970年，科学家用荧光染料的方法标记小鼠细胞和人细胞，通过两细胞融合实验得出细胞膜具有_________。
5．1972年桑格、尼克森
提出让大多数人所接受的_________________。
暗—亮—暗
蛋白质—脂质—蛋白质
流动性
流动镶嵌模型
[思考探讨]　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？是怎样影响的？
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。
1．细胞膜的组成成分：蛋白质、磷脂、糖类。
2．组成元素：C、H、O、N、P。
1．模型结构
生物膜的流动镶嵌模型
①是______________，②是________，③是_________。
磷脂双分子层
蛋白质
糖蛋白
2．基本内容：______________构成膜的基本支架，蛋白质分子有的_____磷脂双分子层表面，有的部分或全部_____磷脂双分子层中，有的______整个磷脂双分子层，磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以_____的，而不是静止的。
3．结构特点：具有一定的________。
磷脂双分子层
镶在
嵌入
横跨
流动
流动性
[思考探讨]　1.生物膜的功能主要与什么成分有关？
2．哪些实例可以体现细胞膜的流动性？
提示：　1.膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量呈正相关，即生物膜的选择透过性主要与蛋白质的种类和数量有关。
2．变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、质壁分离与复原等。
1．流动镶嵌模型
构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层表面，或嵌入磷脂双分子层中，或横跨整个磷脂双分子层。
(1)磷脂分子
①状态：双分子层排列构成膜的基本骨架，亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。
②作用：脂质等脂溶性物质更易通过细胞膜。
(2)蛋白质
①位置：表层；嵌插；贯穿。
②种类：有的与糖类结合，形成糖被；有的起载体作用，参与主动运输过程。
③特点：载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。
(3)糖类
①组成：与某些蛋白质构成糖被。
②功能：糖被有识别、保护、润滑、免疫等作用。
2．结构特点：流动性。
(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)实验验证：人—鼠细胞融合实验
(3)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，但温度超过一定范围，则导致膜的破坏。
3．功能特性：选择透过性。
原因：与细胞膜上载体的种类和数量有关。
[记知识纲要]
[背关键语句]
1．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2．磷脂双分子层构成了膜的基本支架，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。
3．细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被，具有保护、润滑、细胞识别作用。
合作探究 课堂互动
生物膜的结构和功能
如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是(　　)
A．细胞之间的相互识别与①有关
B．②表示蛋白质分子
C．②③分子大都是可以运动的
D．细胞膜的功能特性与③分子无关
解析：　细胞膜的主要成分为②蛋白质和构成基本支架的③磷脂双分子层；②③大都是不断运动的，是细胞膜流动性的基础，①糖蛋白具有识别等作用；细胞膜的结构特点是功能特性的基础。
答案：　D
1．下图为细胞膜的流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是(　　)
A．具有①的一侧是细胞膜的外侧
B．①与细胞表面的识别作用有关
C．②是构成细胞膜的基本支架
D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
解析：　图中①表示的是糖蛋白，它分布在细胞膜的外侧，具有细胞识别的作用，A、B正确；②是磷脂双分子层，它是构成细胞膜的基本支架，C正确；细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有密切的关系，载体蛋白对应于图中的③，D错误。
答案：　D
生物膜的结构特点
将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为(　　)
A．生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的物质进入
B．磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定的流动性
C．微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物
D．生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过
[自主解答]　________
解析：　生物大分子和细胞不需要的物质不能通过细胞膜进入细胞，因而将大分子物质或药物分子包裹在微球体，通过微球体和患病部位细胞的融合可使药物等进入患病部位细胞并发挥作用，这一过程利用了细胞膜的流动性。
答案：　B
细胞膜的结构特点与功能特性
细胞膜的结构特点是细胞膜的流动性，它的基础是磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的；而细胞膜的功能特性是选择透过性，它与载体蛋白有关，两者不能混淆，但结构特点是功能特性的基础，载体蛋白的运动是选择透过性的基础，不能认为两者是独立的。
2．细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是(　　)
A．磷脂排列成双分子层
B．两侧膜物质分子排列不对称
C．蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层
D．膜物质分子的运动使其有流动性
解析：　细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，在磷脂双分子层两侧有蛋白质分子覆盖在其表面，或镶嵌、贯穿于其中，构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这种特点使细胞膜具有一定的流动性，这对于细胞完成各种生理功能非常重要。
答案：　D
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1．下列关于生物膜结构探索历程的叙述，不正确的是(　　)
A．最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B．三层结构模型认为生物膜为静态的结构
C．流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
D．三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的
解析：　三层结构模型认为生物膜结构是：蛋白质—脂质—蛋白质；认为蛋白质是均匀的、固定的。
答案：　D
2．下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是(　　)
A．细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜，所以它们的通透性是相同的
B．因为生物膜具有流动性，所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的
C．所有生物膜的结构由外到内依次是糖被、蛋白质、磷脂双分子层
D．生物膜在结构和功能上的紧密联系，是使细胞成为有机整体的必要条件
解析：　任意两种生物膜由于组成成分不同，结构不同，故通透性不相同；由于组成生物膜的磷脂双分子层具有流动性，大部分蛋白质分子也能运动，使得生物膜具有流动性，而与化学成分的均匀分布无关；蛋白质分子在磷脂双分子层中的排列方式有多种，并非固定不变。
答案：　D
3．生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是(　　)
①以磷脂双分子层为基本支架　②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构　③静止的　④流动的
A．①③　　　　　　 B．②④
C．①④ D．②③
解析：　②③是罗伯特森提出的三层结构模型特点。
答案：　C
4．下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答：
(1)图中[B]________的基本组成单位是________，构成细胞膜基本支架的结构是[　　]______________。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[　　]________。
(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________性，这是因为__________________________________________
____________________。
(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的________种类。
(5)细胞膜的外侧是________(M、N)侧，判断的依据是__
________________________________________________。
(6)细胞膜的这种结构模型被称为___________________ ____________________________________________________。
解析：　细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层，膜外侧有糖被。细胞膜的功能主要由蛋白质承担。
答案：　(1)蛋白质　氨基酸　D　磷脂双分子层　(2)E　糖蛋白　(3)流动　组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的，而是可以运动的　(4)蛋白质　(5)M　M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧　(6)流动镶嵌模型
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