。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第2节 生物膜的流动镶嵌模型
[学习导航] 1.阅读教材内容，体会科学家建立生物膜模型的过程。2.结合教材图4—6，概述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。
方式一 是谁，隔开了原始海洋的动荡，
是谁，为我日夜守边防， 是谁，为我传信报安康。 没有你，我——一个小小的细胞 会是何等模样？
同学们，诗中的“你”是指什么呢？这幅图代表什么呢？
方式二 将大量的人体的卵细胞和精子混合在一起，会发现只有卵细胞和精子能结合，卵细胞之间、精子之间却不会发生结合现象。植物的花粉四处飞扬，却只有落在同种植物的柱头上才会萌发，落到其他植物的柱头上不会萌发。经研究发现，以上事实是由于细胞之间存在着识别作用，这与细胞膜有关。
一、对生物膜结构的探索历程
时间 19世纪末 20世纪初 1925年 科学家或实验 欧文顿 膜的分离实验 脂质的提取实验 结论 膜是由脂质组成的 膜的主要成分是脂质和蛋白质 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 1
1959年 罗伯特森 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 桑格和尼克森 所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成 细胞膜具有流动性 提出生物膜的流动镶嵌模型 1970年 1972年
1.磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸“尾部”是疏水的，如图所示。请思考以下两个问题：
(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的是哪一项？__________。
答案 A
(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层，试分析细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是哪一种？________________________________________________________________________。
答案 A
2.下图是人—鼠细胞融合的实验，请分析：
(1)人—鼠细胞的两种荧光最终均匀分布的原因是什么？ 答案 细胞膜上的蛋白质是可以运动的。
(2)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，因为温度降低影响了蛋
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白质运动的速度。
知识整合 磷脂分子的性质使它在水－空气界面上总是以亲水的头部朝向水，而在水溶液中，疏水的尾部相互结合形成双层结构才能稳定存在；细胞膜上的蛋白质是可以运动的，一定范围内温度升高，这种运动会加快。
1.下列说法正确的是( )
A.欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的”
B.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
C.流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的
D.在建立生物膜模型过程中，实验技术的进步起了关键性的推动作用 答案 D
解析 欧文顿通过实验提出了“膜是由脂质组成的”，20世纪初才经化学分析表明膜的主要成分是脂质和蛋白
质；静态结构模型不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动等；流动镶嵌模型是由桑格和尼克森提出的。
2.人的成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器，在溶血后，只剩下一层细胞膜外壳，称血影。如果将血影中的脂类抽提出来，在水面上铺展开，并用板条将其推挤到一块，则测得的脂类面积约是红细胞表面积的( ) 1
A.倍B.1倍 2答案 C
解析 细胞膜中的磷脂排列成双层，铺开后变为单层，其面积约为细胞表面积的2倍。
二、流动镶嵌模型的基本内容
C.2倍D.4倍
1.生物膜的化学组成
生物膜主要由磷脂和蛋白质组成。 2.流动镶嵌模型
(1)磷脂双分子层构成了膜的基本支架。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。 (2)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，大多数蛋白质分子也是可以运动的。
(3)在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。它
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与细胞表面的识别有密切关系。另外，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用。
3.流动性和选择透过性的关系
(1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础。
下图是细胞膜的亚显微结构示意图，请分析回答下列问题：
1.图中的4是哪种成分？为什么在细胞膜中是两层的？
答案 4是磷脂分子。因为细胞膜两侧都是水溶液，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，只有形成双分子层结构，才能稳定。
2.图中2、5、6在4上的存在方式有什么不同？ 答案 2、5、6分别镶在、贯穿、嵌入磷脂双分子层中。 3.A、B中哪面是细胞膜的外侧，判断的依据是什么？ 答案 A是细胞膜的外侧，因为具有糖蛋白(糖被)。 4.试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？ 答案 细胞融合、变形虫变形运动、白细胞吞噬病菌等。
知识整合 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子镶嵌或者横跨磷脂双分子层中；细胞膜的外侧具有糖被；细胞膜的弯曲、折叠、融合都能体现其流动性。
3.下列选项中不符合生物膜的流动镶嵌模型观点的是( ) A.磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性 B.每个磷脂分子的疏水端都向内 C.嵌入磷脂双分子层的蛋白质大多能运动
D.膜中的磷脂和蛋白质之间没有联系，所以才具有流动性 答案 D
解析 膜中的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。但生物膜是一个整体，组成它的
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各种分子相互作用，密切联系才维持了生物膜的整体性。 题后归纳 细胞膜流动性和选择透过性的关系
细胞膜的流动性是其选择透过性的基础。具有流动性才能表现出选择透过性。例如，蛋白质分子充当载体，只有蛋白质分子运动了，才能运输物质。
1.下列说法中，与生物膜发现史不一致的是( ) 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。他们由此得出结论：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蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的
D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合，证明了细胞膜的流动性 答案 D
解析 科学家通过荧光标记膜蛋白证明了细胞膜的流动性。 2.关于动物细胞膜的叙述，错误的是( ) A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B.细胞融合与细胞膜的流动性有关
C.细胞膜内外两侧的蛋白质均匀分布且种类相同 D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 答案 C
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2017 - 2018学年高中生物第4章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型学案新人教版必修1
