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。
生物膜系统精选习题解析1．为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲，其相关结构关系如图乙，有关的生物膜面积变化如图丙，则有关说法不正确的是()A．图乙中首先可观察到3H标记的细胞器是③B．能在图乙中④上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成C．图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体D．图丙中d曲线表示的细胞结构是内质网【解析】乙中首先可观察到3H标记的细胞器是应该是核糖体即图中的②，A错误；高尔基体与动物细胞的分泌有关，氨基酸是蛋白质合成的原料，因此在图乙中④上观察到3H标记亮氨酸，表明可能有分泌蛋白合成，B正确；甲中a曲线所指的细胞结构是内质网，b曲线所指的细胞结构是高尔基体，c曲线所指的细胞结构是细胞膜，C正确；丙中d曲线的膜面积减少，故表示的细胞结构是内质网，D正确．故选：A．2. 下列关于生物膜的叙述正确的选项是()①叶绿体的基粒增大了膜面积，有利于酶的附着以提高代谢效率(2013山东，1D)②蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离未体现生物膜的信息传递功能(2013天津，1A)③变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(2012广东，1D)④线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(2011江苏，2C)⑤溶酶体执行功能时伴随其膜成分的更新(2010山东，5B)A．一项正确B．两项正确C．三项正确D．四项正确【解析】线粒体内膜折叠成嵴，增大了膜面积并与有氧呼吸有关的酶附着提供场所，叶绿体增加膜面积的方式是类囊体堆叠成基粒，分布有大量与光合作用有关的酶①正确；蔗糖溶液渗透压较高，使洋葱表皮细胞渗透失水发生质壁分离，该过程不涉及信息传递②错误；变形虫和草履虫都属于单细胞生物，它们的细胞膜基本组成成分都是脂质、蛋白质和糖类，但细胞功能不同，它取决于膜上的蛋白质③错误；1.内膜上附着有与有氧呼吸有关的酶（蛋白质）.2.线粒体主要是进行有氧呼吸的,且有氧呼吸中许多酶都附着在线粒体内膜上,增加内膜上的蛋白质含量.3.膜的组成一般来说都是比较均匀，所以内外膜蛋白质和脂质的比值差不多，但是膜内有许多呼吸作用所需要的酶，酶本质是蛋白质，（依附在膜上）所以蛋白质含量较高，膜内蛋白质和脂质的比值大。
第 2 节生物膜的流动镶嵌模型基础牢固1. 以下过程与生物膜的流动性没关的是()A.浆细胞分泌抗体B.某合成酶进入细胞核C.植物细胞的质壁分别复原D.变形虫的运动分析某合成酶由核孔进入细胞核, 该过程与膜的流动性没关。
答案 B2. 脂溶性物质可以优先经过细胞膜, 这是由于 ()A.细胞膜以磷脂双分子层为支架B.细胞膜上有转运脂质物质的载体蛋白C.细胞膜外有一层糖蛋白D.磷脂分子和蛋白质分子多数可以运动分析细胞膜的成分中约50%是脂质 , 而且脂质中的磷脂双分子层组成了膜的基本支架。
依照“相似相溶”的原理 , 脂质物质能优先经过细胞膜。
答案 A3. 以下关于细胞膜的结构及特点的表达, 错误的选项是 ()A.磷脂双分子层组成基本支架B.组成膜的物质的运动使其拥有必然的流动性C.蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面、嵌入或贯穿于其中D.结构特点是拥有选择透过性分析细胞膜的结构特点是拥有必然的流动性; 功能特点是拥有选择透过性。
答案 D4.右图为细胞膜的流动镶嵌模型表示图, 有关表达正确的选项是()A.细胞膜上的③多数是不可以运动的B.②有疏水性的尾部 , 亲水性的头部C.细胞膜的选择透过性主要与②的种类和数量有关D.①在细胞膜内外侧均有分布分析细胞膜上的③蛋白质多数是可以运动的,A 项错误 ; ②是磷脂分子, 有疏水性的尾部, 亲水性的头部,B 项正确 ; 细胞膜的选择透过性与③蛋白质分子的种类和数量有关,C 项错误 ; ①糖蛋白在细胞膜外侧有分布 , 内侧没有分布,D 项错误。
答案 B5.科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。
请分析回答以下问题。
(1) 在“流动镶嵌模型”中, 组成生物膜的基本支架是, 由于的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞交融的实验过程及结果以以下列图所示。
此实验结果直接证了然细胞膜中的, 由此能较好地讲解细胞膜结构的性。
(3)以下列图为胰岛 B 细胞结构模式图 ( 局部 ) 。
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第2节生物膜的流动镶嵌模型测控导航表知识点题号1。
对生物膜结构的探索1,4，112。
流动镶嵌模型的内容2,3,5，8，93.细胞膜的特点6，7，124。
综合考查10,13，14,15A级合格性水平训练1.(2017·安徽六安月考)下列说法中,与生物膜发现史不一致的是（ C ）A.欧文顿在实验基础上提出膜是由脂质组成的B.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，测得单分子层面积为红细胞表面积的2倍，他们由此推出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层C。
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,提出所有的生物膜都是由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的D.科学家用不同的荧光染料分别标记人细胞和鼠细胞，并将标记后的两种细胞进行融合，证明了细胞膜的流动性解析: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,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成.2。
（2017·吉林延边月考）生物膜的流动镶嵌模型属于( A ）A.物理模型B.概念模型C.数学模型 D。
计算机模型解析:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。
