2019-2020年高考生物一輪 第4章第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 必修1.doc

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2019-2020年高考生物一輪 第4章第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 必修1 【考點解讀】 1、簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容2、舉例說明生物膜具有流動性特點 3、舉例說出細胞膜是選擇透過性膜 4、科學家對細胞膜結構的探索過程 【基礎知識回顧】1.生物膜靜態(tài)模型的提出： ⑴19世紀末，歐爾頓發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質的通透性不一樣：凡是可以溶于 的物質，更容易通過細胞膜進入細胞。于是，他提出：膜是由 組成的。 ⑵20世紀初，科學家通過對紅細胞膜成分進行化學分析表明：膜的主要成分是 和 。1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水面上鋪展層單分子層，面積為紅細胞表面積的 倍，由此得出結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為 。 ⑶20世紀40年代，有學者推測脂質兩邊各覆蓋著 。1959年，羅伯特森在 下看到了細胞膜清晰的 三層結構，他結合其他學者的工作，提出生物膜的模型：所有的生物膜都由 三層結構構成，中間的亮層是 分子，兩邊暗層是 分子，他把生物膜描述為 的統(tǒng)一結構。 2.流動鑲嵌模型的提出： ⑴20世紀60年代以后，很多科學家對羅伯特森的模型提出質疑：如果這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現(xiàn)，就連 、 這樣的現(xiàn)象都不好解釋。 ⑵后來科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不全是全部 在脂質表面，有的蛋白質是 在脂質雙分子層中的。 ⑶1970年，科學家用綠色熒光燃料標記鼠細胞表面的蛋白質分子，紅色熒光燃料標記人細胞表面的蛋白質分子，來研究細胞融合。此實驗表明：細胞膜具有 。 ⑷結合前人的研究成果，1972年桑格和尼克森提出了 模型，并為大多數(shù)人所接受。 3.生物膜流動鑲嵌模型的基本內容：生物膜流動鑲嵌模型認為， 構成了膜的基本支架，這個支架不是 的，是輕油般的流體，具有 。蛋白質分子有的 磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質分子也是可以 的。 4.在細胞膜的外表，有一層細胞膜上的 與 結合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能。如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有 作用；糖被與細胞表面的 有密切關系。除糖蛋白外，細胞表面還有 。 重難熱點歸納 *生物膜的分子結構模型有多種，較為流行的如“流動鑲嵌模型” 2、生物膜分子結構的基本特點是： （1）鑲嵌性：膜的基本結構是由脂雙分子層鑲嵌蛋白質構成的 （2）流動性：膜結構中的蛋白質和脂類分子在膜中可作多種形式的移動。膜整體結構也具有流動性。流動性的重要生理意義：物質運輸、細胞識別、細胞融合、細胞表面受體功能調節(jié)等。 （3）不對稱性：膜兩側的分子性質和結構不相同 （4）蛋白質極性：多肽鏈的極性區(qū)突向膜表面，非極性部分埋在脂雙層內部。故蛋白質分子既和水溶性也和脂溶性分子具有親和性。 3、流動鑲嵌模型的基本內容 結構特點： (1)磷脂雙分子層：構成膜的基本支架 （其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側，疏水性尾部朝向內側） (2)蛋白質分子：在膜表面，或部分或全部鑲嵌在磷脂雙分子層 糖被（少量）：細胞膜外表 功能特性： (3)脂分子是可以運動的，具有流動性； (4)膜的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現(xiàn)膜的流動性） (5)細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合 形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系） 4.為什么說細胞膜是選擇透過性膜？ 水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質的吸收是有選擇的。 結論：細胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜 【經典例題剖析】 例題1 變形蟲可以吞噬整個細菌，這一事實說明（ ）。 　　A、細胞膜具有選擇透過性；　　　 B、細胞膜具有全透性； 　　C、細胞膜具有一定的流動性；　　　D、細胞膜具有保護作用。 例題2(xx年湖北模擬題)莧菜的細胞液中有一些紅色的物質，無論用清水怎么洗，清水仍不見紅色物質，但若把莧菜放入沸水中一燙，水立刻變成紅色。這個現(xiàn)象是因為 A.沸水使細胞膜失去選擇透過性 B.在清水中細胞膜沒有選擇透過性 C.沸水中色素分解成小分子物質 D.在清水中沒有物質出入 鞏固練習 1、下列哪一種膜結構能通過生物大分子 A 細胞膜 B 核膜 C 線粒體膜 C 葉綠體膜 2、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質內，共穿過的生物膜層數(shù)是 A 5 B 6 C 7 D 8 3、下列物質中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是 A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素 4、生物膜上的蛋白質通常與多糖結合成糖蛋白。在細胞生命活動中，糖蛋白在細胞的識別以及細胞內外的信息傳導中有重要的功能。下列生物結構中，糖蛋白含量可能最多的是 A.類囊體的膜 B.線粒體的膜 C.細胞膜 D.內質網膜 5、結合表中數(shù)據(jù)，指出下列敘述錯誤的是 成分 線粒體膜 蛋白質 （質量分數(shù)／％） 脂類 （質量分數(shù)／％） 外膜 52 48 內膜 76 24 C.內膜、外膜的化學組成大致相同 D.內膜表面積大，導致蛋白質含量高 6、下列說法正確的是 A、磷脂分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，磷脂分子種類和數(shù)目就多 B、磷脂分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，磷脂分子種類和數(shù)目就要一樣 C、蛋白質分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，蛋白質分子種類和數(shù)目就多 D、蛋白質分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，蛋白質分子種類和數(shù)目就一樣 7、血液中的氧氣進入肌肉細胞的線粒體進行有氧呼吸，至少要經過的膜和磷脂層的數(shù)目是 A、3、6、 B、3、3 C、2、4 D、2、2 8、大分子蛋白質能夠通過的結構是 A、線粒體膜和葉綠體膜 B、細胞膜和液泡膜 C、選擇透過性膜 D、細胞壁和核孔 9、科學家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構在生物學上稱為“血影”，那么，血影的主要成分有。 A．無機鹽、蛋白質 B．蛋白質、糖類　 C．脂肪、蛋白質　 D．脂質、蛋白質 10、一般在光學顯微鏡下看不到植物細胞的細胞膜，而在下列的哪種情況下，可以看到細胞膜 A．細胞進行分裂時 B．發(fā)生質壁分離時 C．顯微鏡視野調亮時 D．細胞吸收水和離子時 11、科學家將細胞膜中的磷脂成分提取出來，并將它在“空氣－水”界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個單分子層的表面積相當于原細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細胞膜上的分布狀況是 A．單層排列 B．均勻稀疏排列 C．雙層排列 D．均勻緊密排列 12、下列有關細胞膜性質的說法中，錯誤的是 A．具有流動性和選擇透過性 B．蛋白質均勻分布于磷脂雙分子層上 C．脂類小分子易于自由擴散通過 D．磷脂雙分子層內外表面都親水 13、下列哪項敘述不是細胞膜的結構特點？ A．細胞膜是選擇透過性膜 B．細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成 C．細胞膜的分子結構具有流動性 D．有些蛋白質分子可在膜的內外之間移動 14、（多選題）以下關于細胞膜的論述中，正確的是 A、 磷脂分子排列成雙分子層 B、膜兩側物質分子排列不對稱C、球形蛋白質分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中D、組成膜的物質的運動使其具有一定的流動性 15．（09浙江）對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下示意圖所示，其基本過程：①用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。②用激光束照射該細胞表現(xiàn)的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）。③停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復，即又出現(xiàn)了斑點。 上述實驗不能說明的是 A．細胞膜具有流動性 B．熒光染料能與細胞膜組成成分結合 C．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸?shù)乃俾? D．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率 二、非選擇題 1、下面材料顯示了研究人員對細胞成分及結構的研究情況， 請據(jù)材料分析： 材料一 研究人員將哺乳動物(或人)的紅細胞低滲處理，造成溶血現(xiàn)象，使血紅蛋白和無機鹽等溶出細胞外，剩下“空殼”(稱為血影)，并對其進行化學成分分析。通過血影研究以及其他方法，測得多種膜的化學成分，如表： 物 質 種 類 膜 的 類 別 蛋白質(％) 脂類(主要是磷脂)(％) 糖類(％) 人紅細胞膜 49 43 8 小鼠肝細胞膜 44 52 4 變形蟲膜 54 42 4 線粒體內膜 76 24 0 菠菜葉綠體片層膜 70 30 0 (1)從以上處理可推知血影即為純 材料，可用于研究。 (2)以上數(shù)據(jù)顯示，構成細胞膜的化學成分主要是 ，構成細胞膜與細胞內膜(構成細胞器膜)的化學物質的種類有一些差異，這些差異有可能造成兩者 上的差異。 材料二 用丙酮從細胞膜中提取脂質(主要是磷脂)，然后將提取的脂質放在一個特制的水槽中，將其制成單分子層，并測量其表面積，將測量結果與紅細胞表面積比較，發(fā)現(xiàn)前者是后者的兩倍。 右圖是磷脂分子的模式圖，一個磷脂分子是由一個親水的極性頭部和疏水性尾部構成。 (3)根據(jù)材料二所給信息可以推測，細胞膜中的磷脂分子是 以 形式排列的，根據(jù)細胞膜內外的水溶液環(huán)境和磷脂分子的特性，請推測磷脂分子在細胞膜中的排列形式(參照磷脂分子模式圖)并繪簡單示意圖。 材料三 研究人員用紅色熒光標記人細胞膜的抗體(蛋白質)，用綠色熒光標記小鼠細胞膜上的抗體，然后將二者融合。開始時一半是綠色，一半是紅色。在37℃下40分鐘后發(fā)現(xiàn)兩種熒光呈均勻分布。 (4)該實驗說明 。 綜合以上實驗及其他實驗，科學家提出了細胞膜的“流動鑲嵌模型”。 第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 一、選擇題 1B2A 3 D4C5D 6C 7 A8D9D 10B11C12B13A 14 ABD 15、C 二、非選擇題 1、 (1)細胞膜 (2)脂質(或磷脂)和蛋白質；功能 (3)雙分子層； (4)構成細胞膜的蛋白質分子是可以運動的，磷脂雙分子層也具有一定的流動性(或細胞膜的流動性)