生物膜的流动镶嵌模型

第2节 生物膜的流动镶嵌模型
【学海导航】
1.知识方面
（1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
（2）举例说明生物膜具有流动性特点。
（3）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.能力方面
通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。
3.情感态度与价值观方面
（1）树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
（2）正确认识科学价值观，理解假说的提出需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。
【基础整理】
一、对生物膜结构的探索历程
时间
人物实验依据结论或假说
19世纪末欧文顿
用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现 更容易通过细胞膜膜是由 组成的
20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是
和
1925年
两位荷兰科学家 从红细胞中提取脂质，铺成单层分子，面积是红细胞表面积的 倍 细胞膜中脂质分子排列为
1959年罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由
的三层结构构成 生物膜为三层静态统一结构
1970年 分别用 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 细胞膜具有

1972年桑格和尼克森
在新的观察和实验证据基础上 提出为大多数人所接受的 模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1．基本构成——生物膜的主要成分是 和 。
（1）基本支架： ，具有 性。
（2）蛋白质分子①分布：有的镶嵌在磷脂分子层 ,有的则部分或全部 磷脂双分子层中，有的 整个磷脂双分子层，
②特点：大多数蛋白质分子可以 。
2．糖蛋白
（1）位置：细胞膜的 。
（2）组成： 和 结合而成。
（3）作用：与 有关；在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有 和 作用。
【跟踪训练】
1．科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来，并将它在“空气－水”界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（ ）
A．单层排列 B．均匀稀疏排列
C．双层排列 D．均匀紧密排列
2．据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ）
A．细胞膜具有一定流动性 B． 细胞膜是选择透过性
C．细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D．细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
3．科学家常用哺乳动物红细胞作材料研究细胞膜的组成，是因为（ ）
A．哺乳动物红细胞在水中易涨破
B．此类细胞容易得到
C．此类细胞在光学显微镜下易观察
D．此类细胞内无核膜，线粒体膜等结构
4．下列对细胞内各种生物膜的结构和组成的叙述中，错误的是（ ）
A．主要由蛋白质、脂类和少量糖类组成
B．磷脂双分子层是各种生物膜的基本骨架
C．不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同
D．内质网膜能生成高尔基体膜，说明两者化学组成完全相同
5．一般在光学显微镜下看不到植物细胞的细胞膜，而在下列的哪种情况下，可以看到细胞膜（ ）
A．细胞进行分裂时 B． 显微镜视野调亮时
C．发生质壁分离时D．细胞吸收水和离子时
6．下列有关细胞膜性质的说法中，错误的是（ ）
A．具有流动性和选择透过性
B．蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上
C．脂类小分子易于自由扩散通过
D．磷脂双分子层内外表面都亲水
7．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）
A．选择透过性 B．结构特点具有流动性
C．专一性 D．具有运输物质的功能
8．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．它们头部是亲水的而尾部是疏水的
9．人体组织液中的O2若要进入组织细胞中，参与氧化有机物，这些氧分子至少要通过（ ）层由磷脂分子组成的膜。
A．1层 B．2层 C．3层 D．4层
10．大气中的O2要与人的血红蛋白结合，至少要穿过（ ）层磷脂分子。
A．3层 B．5层 C．6层 D．10层
11．变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ）
A．保护作用 B． 一定的流动性
C．主动运输 D．选择透过性
12．细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）
A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸
13．下列有关生物膜转化的叙述中，正确的是( )
A．具膜结构中膜的转化是不可逆的
B．具膜小泡成为具膜结构的一部分要靠膜的融合
C．一种膜结构的膜成为另一种膜结构的一部分与膜的流动性无关
D．生物膜的功能特性是膜之间转化的前提条件
14．水溶性染色剂PI，能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到细胞中，则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞的基本原理是（ ）
A．死细胞与活细胞的核酸结构不同 B．死细胞与活细胞的核酸含量不同
C．活细胞能分解染色剂PI
D．活细胞的细胞膜阻止PI的进入
15．科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”，那么，血影的主要成分有（ ）
A．无机盐、蛋白质 B．蛋白质、糖类　
C．脂肪、蛋白质　 D．脂质、蛋白质
16．下列过程不能体现细胞膜的流动性的是（ ）
A．由一个细胞分裂为二个子细胞
B．高尔基体产生的囊泡与细胞膜融合
C．萎蔫的植物细胞出现质壁分离
D．细胞膜糖蛋白的识别过程
17．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
18．人体某些白细胞能进行变形运动,穿出小血管壁,吞噬侵入人体内的病菌,这个过程的完成依靠细胞膜的( ).
A．选择透过性 B．保护作用
C．流动性 D．自由扩散
19．组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是（ ）
A．膜两侧的分子结构和性质不尽相同
B．磷脂分子排布成双分子层
C．蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中
D．蛋白质分子和磷脂分子具有相对侧向流动性
20.下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）
A．维生素D和性激素 B． 水和尿素
C．氨基酸和葡萄糖 D．酶和胰岛素
21 ．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抗原物质上。实验结果表明，细胞开始融合时，人、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。请分析回答下面的问题。

（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）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说明了这类物质在分子结构上具有__________性。
（3）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地分布，这又说明___________________。
22．现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等实验材料及用具，请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。
（1）为获得纯净的细胞膜，应选取上述
_____材料做实验。选用该材料的原因是它
________________________。
（2）将选取的上述材料放入___________中，由于___________作用，一段时间后细胞将破裂。
（3）科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为_____________________________。
（4）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂类分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是
（ ）
A．膜的主要成分是磷脂分子
B．细胞膜的成分不是一成不变的
C．膜面积变化受温度的影响
D．构成质膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性
23．下图表示细胞膜的亚显微结构。请根据图回答下面的问题。

（1）该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是____________________。
（2）有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B的化学名称是_____________。
（3）细胞识别、物质的跨膜运动等与图中____________（填字母）有关。
（4）叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大的区别，其原因是由于图中____________（填字母）不同所致。

第2节 生物膜的流动镶嵌模型
【基础整理】
一、
时间
人物实验依据结论或假说
19世纪末欧文顿
用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的
20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是脂质
和蛋白质
1925年
两位荷兰科学家 从红细胞中提取脂质，铺成单层分子，面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中脂质分子排列为连续的两层
1959年罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由
蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构构成 生物膜为三层静态统一结构
1970年 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 细胞膜具有
流动性
1972年桑格和尼克森
在新的观察和实验证据基础上 提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型
二、1．脂质 蛋白质
（1）磷脂双分子层 流动
（2）① 表面 嵌入 横跨 ②运动
2．（1）外表 （2）蛋白质 糖类
（3）细胞识别 保护 润滑
【跟踪训练】
1．C 2．C 3．D 4．D 5．C
6．B 7．B 8．D 9．C 10．D
11．B12．A13．B 14．D15．D
16．D17．C18．C 19．B20．D
21．（1）蛋白质等 流动性 （2）特异
（3）随环境温度的降低，膜上蛋白质分子的运动速度减慢 环境温度很低时，膜上蛋白质分子的运动几乎停止
22．
（1）人的成熟红细胞 除细胞膜外无其它膜结构
（2）蒸馏水（清水） 渗透 （3）S/2
（4）D
23．（1）选择透过性 （2）磷脂双分子层
（3）A （4）A

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