2020高中生物 专题4.2 生物膜的流动镶嵌模型

2020高中生物 专题4.2 生物膜的流动镶嵌模型

专题4.2 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
【知识点讲解】
时间
实例(实验)
结论(假说)
19世纪末
脂溶性物质更易通过细胞膜
欧文顿认为膜是由脂质组成的
20世纪初
将膜分离提纯，并进行化学分析
膜的主要成分是脂质和蛋白质
1925年
红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
1959年
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构
罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
1970年
人、鼠细胞杂交实验
细胞膜具有流动性
1972年
流动镶嵌模型
桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型
【例题讲解】
对生物膜结构模型的探究历经了100多年的时间，目前仍在研究之中。在这期间，无数科学家积极投身该项研究之中并各自取得一定的进展。下列叙述正确的是 （ ）
A．19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，最终推测膜上含有蛋白质
B．1925年，两位荷兰科学家提取出蛙红细胞内所有脂质，最终确定膜上的磷脂为双层
C．1959年，罗伯特森获得细胞膜“暗﹣亮﹣暗”的电镜照片，认为蛋白质分布于膜两侧
D．1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，认为膜上所有磷脂和蛋白质都是运动的
【答案】C
【变式训练】
对生物膜结构模型的探究历经了100多年的时间，目前仍在研究之中。在这期间，无数科学家积极投身该项研究之中并各自取得一定的进展。下列叙述正确的是 （ ）
A．19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，最终推测膜上含有蛋白质
B．1925年，两位荷兰科学家提取出蛙红细胞内所有脂质，最终确定膜上的磷脂为双层
C．1959年，罗伯特森获得细胞膜“暗﹣亮﹣暗”的电镜照片，认为蛋白质分布于膜两侧
D．1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，认为膜上所有磷脂和蛋白质都是运动的
【答案】C
二、流动镶嵌模型的基本内容
【知识点讲解】
1.细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型

(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。
(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，有的贯穿于整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。
(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜的外侧。
2.糖蛋白与细胞间的信息交流

(1)图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图2体现了细胞与细胞间的直接交流。图3体现了通过细胞通道传递信息。
(2)细胞识别的物质基础是：细胞膜上的糖蛋白(糖被)。
【例题讲解】
如图中甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列有关描述错误的是（ ）

A． 图甲中的③是细胞膜的基本骨架
B． 图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C． 图甲中②与细胞的选择吸收有关，①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递
D． 将图乙平展在水面上，a部分与水面接触
【答案】B

【变式训练】
如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（ ）

A. ①在生物膜中是不均匀分布的
B. ②是生物膜的基本骨架
C. CO2、H2O通过细胞的方式相同
D. ②是运动的，但①是静止的，所以细胞膜具有流动性
【答案】D
【解析】①是三蛋白质，在生物膜中是不均匀分布的，A项正确；②是磷脂双分子层，构成生物膜的基本骨架，B项正确；CO2、H2O通过细胞的方式都是自由扩散，C项正确；①和②都是运动的，所以细胞膜具有流动性，D项错误。
三、生物膜的结构特点：具有一定的流动性
【知识点讲解】
⑴原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
⑵表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
⑶影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。
⑷实例：①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时伪足的形成；③白细胞吞噬细菌；④胞吞与胞吐；⑤受精时细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；⑦细胞杂交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。
【拓展】细胞膜的结构特点与功能特性的不同点
(1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影...