生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型優(yōu)秀教案
【自學(xué)學(xué)案】
1.凡是可以溶于 的物質(zhì)，比不能溶于 的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。2.生物膜的主要成分是 。
3.1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用 從人的紅細(xì)胞中提取 ，在空氣——水界面上鋪展成 ，測得 的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。
4.1970年，科學(xué)家所做的熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗(yàn)的試驗(yàn)現(xiàn)象證明細(xì)胞膜具有 。
5.1972年，桑格和尼克森提出了為大多數(shù)人所接受的 。
6.生物膜的 膜型認(rèn)為， 構(gòu)成了膜的基本支架，這個(gè)支架不是
的，而是具有 的;蛋白質(zhì)分子有的 在磷脂雙分子層表面，有
的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)也
是可以 的。
7.在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的 與 結(jié)含成的 ，叫做糖被。
【課堂精練】
例1 一位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，細(xì)胞膜的厚度變小而面積增大，這是由于細(xì)胞膜的什么特性所決定的 ( )
A.具有一定的流動(dòng)性 B.是選擇透過性膜
C.具有專一性 D.具有運(yùn)輸物質(zhì)的功能
例2 動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程中，細(xì)胞膜中央凹陷，最終縊裂形成2個(gè)子細(xì)胞，與這一現(xiàn)象有關(guān)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是 ( )
A.細(xì)胞核具有排斥性 B.細(xì)胞質(zhì)具有流動(dòng)性
C.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 D.細(xì)胞具有周期性
例3 食醋中的醋酸成分是活細(xì)胞不需要的小分子物質(zhì)，蔗糖不是活細(xì)胞需要的大分子物質(zhì)。用食醋和蔗糖可將新鮮的大蒜頭很快地腌成糖醋蒜，其原因是 ( )
A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活細(xì)胞的間隙中
B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活細(xì)胞的表面
C.醋酸能固定和殺死活細(xì)胞，細(xì)胞膜失去了選擇性
D.因腌的時(shí)間過久，兩種物質(zhì)均慢慢地進(jìn)入活細(xì)胞
例4 欲獲得純凈的細(xì)胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)與功能，請你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的實(shí)驗(yàn)，并回答有關(guān)問題。
(1)選取人體的 作為獲取細(xì)胞膜純凈物的來源。
A.成熟紅細(xì)胞 B.神經(jīng)細(xì)胞 C.白細(xì)胞 D.口腔上皮細(xì)胞
(2)將選取的上述材料放入 中，由于 作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂。
(3)再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜，上清液中含量最多的有機(jī)物是 。
(4)1985年，Oerton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞膜，不溶解于脂質(zhì)的物質(zhì)透過細(xì)胞膜十分困難。這表明組成細(xì)胞膜的主要成分中有 。
(5)有實(shí)驗(yàn)表明，將兩種不同的海綿動(dòng)物的細(xì)胞分散成單個(gè)的，然后將這些細(xì)胞參在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能結(jié)合。在這細(xì)胞識(shí)別過程中，起作用的是細(xì)胞膜上的 。
(6)1925年，Gorter Grendel用丙酮提取細(xì)胞膜的磷脂，并將它在空氣——水界面上展開時(shí)，這個(gè)單層分子的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞表面積的兩倍，由此可以認(rèn)為細(xì)胞膜由 組成。如果單層磷脂分子的面積為S，則該細(xì)胞表面積為 。
【課后練習(xí)】
一、選擇題
1.提出生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的時(shí)間和科學(xué)家分別是 ( )
A.1959年，羅伯特森 B.1972年，桑格和尼克森
C.19世紀(jì)，施旺和施萊登 D.19世紀(jì)，歐文頓
2.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為生物膜是 ( )
①以磷脂雙分子層為基本骨架 ②蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)
③靜止的 ④流動(dòng)的
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
3.在細(xì)胞膜上，和細(xì)胞與細(xì)胞之間或者細(xì)胞與其他大分子之間互相聯(lián)系，有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是 ( )
A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸
4.最能代表生物膜基本化學(xué)成分的一組化學(xué)元素是 ( )
A.C、H、O、N B.C、H、O、N、P
C.C、H、O、S、P D.C、H、O、Mg、Fe
5.維生素D能較水溶性維生素優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)?( )
A.細(xì)胞膜以磷脂雙分子層作基本支架
B.磷脂雙分子層內(nèi)不同程度地鑲嵌著蛋白質(zhì)
C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性
D.細(xì)胞膜是選擇透過性膜
6.組成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的排布有下述特點(diǎn)，其中描述細(xì)胞膜基本支架的是 ( )
A.膜兩側(cè)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不盡相同 B.磷脂排布成雙分子層
C.蛋白質(zhì)分子附著和鑲嵌于磷脂雙分子層中 D.蛋白質(zhì)和磷脂分子具有一定的流動(dòng)性
7.對白血病病人進(jìn)行治療的有效方法是將正常人的骨髓造血細(xì)胞移植入病人體內(nèi)，使病人能夠產(chǎn)生正常的血細(xì)胞。移植之前需要捐獻(xiàn)者和病人的血液進(jìn)行組織配型，主要檢測他們的 HLA(人體白細(xì)胞抗原)是否相配。HLA是指 ( )
A.RNA B DNA C.磷脂 D.糖蛋白
8.細(xì)胞膜常常被脂質(zhì)溶劑和蛋白酶處理后溶解，由此可以推斷細(xì)胞膜的化學(xué)成分主要是 ( )
①磷脂 ②蛋白質(zhì) ③多糖 ④核酸
A.①③ B、②③ C.①② D.②④
9.變形蟲表面的任何部位都能伸為偽足，人體內(nèi)的一些白細(xì)胞可以吞噬病菌和異物。上述生理過程的完成依賴于細(xì)胞膜的 ( )
A.選擇透過性 B.流動(dòng)性 C.保護(hù)性 D.主動(dòng)運(yùn)輸
10.關(guān)于細(xì)胞膜流動(dòng)性的敘述，正確的是 ( )
A.因?yàn)榱字肿佑蓄^和尾，磷脂分子利用尾部擺動(dòng)在細(xì)胞膜上運(yùn)動(dòng)，使細(xì)胞膜具有流動(dòng)性
B. 因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子無尾，不能運(yùn)動(dòng)，所以它與細(xì)胞膜的流動(dòng)性無關(guān)
C.細(xì)胞膜的流動(dòng)性是指蛋白質(zhì)載體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與磷脂分子無關(guān)
D.細(xì)胞膜流動(dòng)性與蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都有關(guān)
11.科學(xué)家常用牛、羊等哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞作為研究細(xì)胞膜成分的材料的原因，不正確的敘述是 ( )
A.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核等其他膜結(jié)構(gòu)，易得到較純的細(xì)胞膜
B.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞呈游離狀態(tài)，易分離和稀釋
C.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞易獲取、價(jià)格合理
D.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞無細(xì)胞壁，容易制取細(xì)胞膜
12.生物膜的“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋下列哪種現(xiàn)象 ( )
A.細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界 B.溶于脂質(zhì)的物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜
C.變形蟲的變形運(yùn)動(dòng) D.細(xì)胞膜中的'磷脂分子呈雙層排列在膜中間
13.用紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，用綠色熒光染料標(biāo)記鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。把人和鼠的細(xì)胞融合。融合后的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光，將融合后的細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，保持其活性，但融合后的雜種細(xì)胞仍為一半紅，一半綠，發(fā)生這一現(xiàn)象可能的原因是 ( )
A.人、鼠細(xì)胞發(fā)生了免疫反應(yīng)
B.構(gòu)成人細(xì)胞的磷脂分子和鼠細(xì)胞的磷脂分子不具親合性
C.人細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子大，位于下方，鼠細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子小，位于上方
D.細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，細(xì)胞膜失去了流動(dòng)性
二、非選擇題
14.仔細(xì)閱讀下列信息，并回答問題：
①有人在研究未受精的卵細(xì)胞膜透過性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)很容易通過細(xì)胞膜，而不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)則很難通過。
②細(xì)胞膜的化學(xué)成分中一定有某種物質(zhì)，有利于脂質(zhì)物質(zhì)的通過。1925年EGorter和FGrendel用有機(jī)溶劑將人成熟紅細(xì)胞膜中的這種物質(zhì)提取出來，并將它在空氣——水界面平鋪成單分子層時(shí)，這個(gè)分子層的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞表面積的兩倍。
(1)根據(jù)上述信息可能得出的結(jié)論是 。
(2)題中所指細(xì)胞膜成分具有 的功能。
(3)膜中主要成分還有 ，請簡要說明如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該物質(zhì)的存在。
(4)如果以含32PO43-的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液在體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞。一段時(shí)間后，在新增殖的骨髓瘤細(xì)胞中存在放射性的細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有 。
15.用不同熒光染料標(biāo)記的抗體，分別與小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞的細(xì)胞膜上的一種抗原結(jié)合，兩類細(xì)胞則分別產(chǎn)生綠色熒光和紅色熒光。將兩類細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，其一半呈綠色，一半呈紅色。在370C下保溫40 min后，細(xì)胞上兩種熒光點(diǎn)呈均勻分布(如圖所示)，試問：
(1)人和鼠細(xì)胞膜表面的抗原屬于構(gòu)成
膜結(jié)構(gòu)的起受體作用的 。
為使人、鼠細(xì)胞膜融合在一起，必須
除去細(xì)胞膜表面起 作用的糖
蛋白。
(2)融合細(xì)胞表面的兩類熒光染料分布的動(dòng)態(tài)變化，可以證實(shí)關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)“模型”的
觀點(diǎn)是成立的。
(3)融合細(xì)胞表面的兩類熒光染料最終均勻分布，原因是 ，這表明膜的結(jié)構(gòu)具有 。
(4)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)若在20℃條件下進(jìn)行，則兩種表面抗原平均分布的時(shí)間大大延長，這說明 。若在10C條件下，兩種表面抗原便難以平均地分布，這又說明 。
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