1-4-2(练习)生物膜的流动镶嵌模型
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第14课时生物膜的流动镶嵌模型[目标导读] 1.阅读教材P65~67内容,体会科学家建立生物膜模型的过程。
2.结合教材图4-6,阐明生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
[重难点击]生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
一对生物膜结构的探索历程生物膜对物质进出细胞是有选择性的。
为什么生物膜能够控制物质的进出?这与生物膜的结构有什么关系?生物膜结构的探索历程如何?请阅读教材P65~67内容,结合下列材料进行分析:1.从生理功能入手的科学研究(1)材料19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞进行通透性实验,发现凡是可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
结论:膜是由脂质组成的。
根据相似相溶原理,苯(脂溶性)和Na+(非脂溶性)中,苯更容易通过细胞膜。
(2)20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。
化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。
(3)材料科学家通过研究发现磷脂分子的结构如图所示。
水是一种极性溶剂,根据磷脂分子的结构特点,(如图)画出它在水—空气界面上的分布情况(用表示磷脂分子)。
答案(4)材料1925年,两位荷兰科学家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。
结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
2.静态结构模型的提出材料1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构(如图)。
罗伯特森提出所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
结论:生物膜为静态的统一结构。
该模型缺点:认为生物膜是一个静态结构,无法解释细胞生长、变形虫运动、摄食等现象。
3.新技术带来新模型(1)材料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,发现荧光均匀分布,结果如下图。
结论:构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的,而是可以运动的,即细胞膜具有一定的流动性。
①在人—鼠细胞融合的实验中,将温度维持在0 ℃,与37 ℃相比,实验现象有什么变化?答案两种荧光不能均匀分布,或者需要更长的时间才能分布均匀,因为温度降低减慢了蛋白质运动的速度。
第2节生物膜的流动镶嵌模型课时过关·能力提升基础巩固1下列模式图示能正确表示细胞膜结构的是()[解析]:磷脂双分子层的排列为亲水的头部在外侧,疏水的尾部在内侧。
[答案]:A2下列有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述,正确的是()A.蛋白质覆盖在磷脂分子表面B.细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质都具有流动性C.细胞膜两侧的分子性质和结构相同D.蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用[解析]:在细胞膜的流动镶嵌模型中,磷脂和蛋白质是构成膜结构的主要成分,磷脂双分子层构成膜的基本支架。
蛋白质或分布在膜表面,或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层中,其中外侧的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白与细胞识别、细胞间信息交流等有密切联系。
因此,细胞膜两侧的分子性质和结构并不相同。
[答案]:B3下列不是细胞膜的结构特点的是()A.以双层磷脂为支架B.蛋白质和多糖形成的糖被镶在膜表层C.磷脂双分子层的疏水端在膜的两侧,亲水端和蛋白质在膜的中间D.蛋白质镶在磷脂双分子层表面或贯穿磷脂双分子层[解析]:磷脂双分子层的疏水端在膜的内侧,亲水端在膜的两侧。
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,有的贯穿于整个磷脂双分子层中。
[答案]:C4据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质优先通过细胞膜,这是因为()A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜是选择透过性膜C.细胞膜是以磷脂双分子层为基本支架的D.细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子[解析]:磷脂是构成细胞膜的重要成分,磷脂与胆固醇、脂肪酸、维生素D,都属于脂质,具有相似的物理性质。
根据相似相溶的原理,脂质分子优先通过细胞膜。
[答案]:C5下面与细胞膜的功能特性有关的现象是()A.白细胞吞噬病菌B.变形虫伸出伪足完成运动C.人细胞与小鼠细胞融合D.甲状腺细胞内积累碘[解析]:细胞膜的功能特性是选择透过性,结构特点是具有一定的流动性。
A、B、C三项体现了细胞膜的结构特点,D项体现了细胞膜的选择透过性。
第2节生物膜的流动镶嵌模型
1.关于细胞膜结构的“流动镶嵌模型”的论述,能揭示出不同的膜物质分子之间排布关系的是( )
A.磷脂排列成双分子层
B.球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层
C.两侧膜物质分子排列不对称
D.膜物质分子的运动使其有流动性
2.对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是( )
A.水 B.蛋白质
C.磷脂 D.糖类
3.如果植物细胞膜由选择透过性膜变成了全透性膜,则该细胞将( ) A.缩小 B.膨胀
C.死亡 D.生长
4.脂溶性的小分子物质能以自由扩散的方式进入细胞内,这是因为( ) A.细胞膜以磷脂双分子层作基本骨架
B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质
C.细胞膜的结构特点是具有流动性
D.细胞膜是选择透过性膜
5.将两种海绵动物的细胞分散成单个的,再进行混合培养,结果发现只有同种的细胞才能结合,其原因是( )
A.两种海绵细胞表面糖蛋白的糖类成分不同
B.两种海绵细胞表面糖蛋白的氨基酸成分不同
C.两种海绵细胞构成细胞膜的蛋白质的种类不同
D.两种海绵细胞构成细胞膜的蛋白质的空间结构不同
6.细胞膜的外表面,有一层由蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。
它在细胞的生命活动中具有重要的功能。
下列各种生理功能的完成,与其有密切关系的是( )
①胃黏膜上皮细胞的保护作用②呼吸道上皮细胞的润滑作用③主动运输④红
细胞膜上的血型决定⑤卵细胞膜表面对同物种精子的识别⑥人体免疫细胞识别外来侵入物⑦对O2的运输⑧使细胞与周围环境分开
A.③⑤⑥⑦⑧B.①②④⑤⑥
C.①③⑤⑦⑧D.①②⑤⑥⑧
7.使磷脂类特别适于形成细胞膜的特性是( ).
A.它们是疏水的 B.它们是亲水的
C.它们迅速吸水 D.它们既是亲水的又是疏水的
8.苋菜的细胞液中有一些红色的物质,无论用清水怎么洗,清水仍不见红色物质,但若把苋菜放入沸水中一烫,水立刻变成红色。
这个现象是因为
A.沸水使细胞膜失去选择透过性
B.在清水中细胞膜没有选择透过性
C.沸水中色素分解成小分子物质
D.在清水中没有物质出入
9.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点 ( )
A.细胞膜是选择透过性膜
B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
C.细胞膜的分子结构具有流动性
D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
10.所有的生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成“”这一观点是由下列哪位科学家提出的()
A.欧文顿B.桑格C.罗伯特森D.尼克森
11.Ⅰ.在人和鼠的细胞融合实验中,用两种荧光物分别标记两种抗体,使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面的抗原物质上(如下图所示)。
实验结果表明,细胞开始融合时,人和鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”,各自只分布于各自的细胞表面;但在融合之后,两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。
请分析回答以下问题:
(1)细胞融合的实验表明了组成细胞膜的___________分子是可以运动的,由此也证明了
细胞膜具有___________的特点。
(2)细胞融合实验若在20 ℃条件下进行,则两种表面抗原平均分布的时间大大延长,这
说明______________________________________。
若在1 ℃条件下,两种表面抗原便难以平均分布,这又说明______________________________________________。
Ⅱ.动物细胞是否也能通过渗透作用吸水或失水?请对这个问题进行实验探究;
(1)提出“动物细胞能通过渗透作用吸水或失水”这一假设的主要依据是细胞膜具有
_________________________细胞质具有___________________________。
(2)选用______________________________细胞作为实验材料,既便于取材又利于观察。
(3)除取材工具外,需准备的溶液是________________、________________和9%NaCl溶
液;需用的观察器具主要是____________。
(4)设计实验组合并以表格形式呈现如下。
(5)预期的实验结果是,如果________________________________________________,将
为你的假设提供有力的证据。
第2节生物膜的流动镶嵌模型限时训练答题纸
班级__________姓名____________得分____________
11.Ⅰ.(1) ______________;______________。
(2) ________________________________________________________;
_______________________________________________________________。
Ⅱ.(1)_____________________;_____________________。
(2)____________________________。
(3)____________________________、_____________;______________。
(5)____________________________________________________________________。
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1.B解析:四个选项中,只有B项较恰当地表明了磷脂和蛋白质的关系。
2.B 解析:对几乎所有的细胞膜来说,都是由磷脂双分子层形成基本骨架,糖被有时起细胞相互识别的作用,但不同细胞对同一种物质,或者同一细胞对不同物质的吸收具有选择性,主要决定于细胞膜上运输各种物质的载体的种类和数量,而载体的化学本质是蛋白质。
3.C 4.A 5.A 6.B 7.D
8.A细胞膜的结构特点是具有流动性,细胞膜的生理功能是具有选择透过性,这是活细胞所特有的功能。
通常情况下,色素等物质是大分子,又是细胞需要的,活细胞的细胞膜是不会让其轻易外出的,所以在清水中,红色色素是不会出来的。
若放入沸水中,高温杀死了细胞,破坏其结构,使细胞膜失去活性,细胞膜就成为通透性的了,失去了选择性后,细胞里的色素物质就可以不受限制地出来了,故使水变成红色。
9.A 10.C
11.Ⅰ.(1)蛋白质;流动性
(2)降低温度可使膜蛋白运动速度减慢;低温条件下膜上的蛋白质分子几乎不运动
Ⅱ.(1)选择透过性;一定的浓度
(2)哺乳动物成熟的红
(3)生理盐水(0.9%NaCl)、蒸馏水、显微镜
(5)1号红细胞形态不变,2号红细胞涨破,3号红细胞皱缩。