2018-2019學(xué)年高中生物專題42生物膜的流動鑲嵌模型提升版教案新人教版必修1

2018-2019學(xué)年高中生物專題4.2生物膜的流動鑲嵌模型提高版教學(xué)設(shè)計新人教版必修12018-2019學(xué)年高中生物專題4.2生物膜的流動鑲嵌模型提高版教學(xué)設(shè)計新人教版必修12018-2019學(xué)年高中生物專題4.2生物膜的流動鑲嵌模型提高版教學(xué)設(shè)計新人教版必修1專題4.2生物膜的流動鑲嵌模型一、對生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷程【知識點講解】時間實例(實驗)結(jié)論(假說)19世紀(jì)末脂溶性物質(zhì)更易經(jīng)過細胞膜歐文頓認為膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初將膜分別提純，并進行化學(xué)解析膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年紅細胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連后邊積是紅細胞表面積的2倍續(xù)的兩層1959年電鏡下細胞膜呈清楚的暗—亮—羅伯特森認為生物膜由蛋白質(zhì)暗的三層結(jié)構(gòu)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)組成1970年人、鼠細胞雜交實驗細胞膜擁有流動性1972年流動鑲嵌模型桑格和尼克森提出了生物膜的流動鑲嵌模型【例題講解】對生物膜結(jié)構(gòu)模型的研究歷經(jīng)了100多年的時間，目前仍在研究之中。在這時期，無數(shù)科學(xué)家積極投身該項研究之中并各自獲取必然的進展。以下表達正確的選項是（）A．19世紀(jì)末，歐文頓對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，最后推測膜上含有蛋白質(zhì)B．1925年，兩位荷蘭科學(xué)家提取出蛙紅細胞內(nèi)全部脂質(zhì)，最后確定膜上的磷脂為雙層C．1959年，羅伯特森獲取細胞膜“暗﹣亮﹣暗”的電鏡照片，認為蛋白質(zhì)分布于膜兩側(cè)D．1972年，桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型，認為膜上全部磷脂和蛋白質(zhì)都是運動的【答案】C【變式訓(xùn)練】對生物膜結(jié)構(gòu)模型的研究歷經(jīng)了100多年的時間，目前仍在研究之中。在這時期，無數(shù)科學(xué)家積極投身該項研究之中并各自獲取必然的進展。以下表達正確的選項是（）A．19世紀(jì)末，歐文頓對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，最后推測膜上含有蛋白質(zhì)1B．1925年，兩位荷蘭科學(xué)家提取出蛙紅細胞內(nèi)全部脂質(zhì)，最后確定膜上的磷脂為雙層C．1959年，羅伯特森獲取細胞膜“暗﹣亮﹣暗”的電鏡照片，認為蛋白質(zhì)分布于膜兩側(cè)D．1972年，桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型，認為膜上全部磷脂和蛋白質(zhì)都是運動的【答案】C二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容【知識點講解】細胞膜的結(jié)構(gòu)模型——流動鑲嵌模型磷脂雙分子層組成膜的基本支架。蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是能夠運動的。細胞膜表面的糖類能夠和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，其分布特點是糖蛋白只分布在細胞膜的外側(cè)。糖蛋白與細胞間的信息交流(1)圖1表現(xiàn)了經(jīng)過體液運輸實現(xiàn)細胞間的間接交流，圖2表現(xiàn)了細胞與細胞間的直接交流。圖3表現(xiàn)了通過細胞通道傳達信息。細胞識其余物質(zhì)基礎(chǔ)是：細胞膜上的糖蛋白(糖被)。【例題講解】如圖中甲為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙為圖甲細胞膜的磷脂分子結(jié)構(gòu)模式圖。以下相關(guān)描述錯誤的2是（）A．圖甲中的③是細胞膜的基本骨架B．圖乙分子可鑒別“自己”和“非己”的成分C．圖甲中②與細胞的選擇吸取相關(guān)，①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳達D．將圖乙平展在水面上，a部分與水面接觸【答案】B【變式訓(xùn)練】如圖表示生物膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，以下表達錯誤的選項是（）①在生物膜中是不均勻分布的②是生物膜的基本骨架CO2、H2O經(jīng)過細胞的方式相同②是運動的，但①是靜止的，所以細胞膜擁有流動性【答案】D【解析】①是三蛋白質(zhì)，在生物膜中是不均勻分布的，A項正確；②是磷脂雙分子層，組成生物膜的基本骨架，B項正確；CO2、H2O經(jīng)過細胞的方式都是自由擴散，C項正確；①和②都是運動的，所以細胞膜擁有流動性，D項錯誤。三、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：擁有必然的流動性【知識點講解】3⑴原因：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子是能夠運動的。⑵表現(xiàn)：變形蟲的變形運動、細胞交融、胞吞、胞吐及載體對相應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運等。⑶影響因素：主要受溫度影響，合適溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度高升，膜的流動性增強，但溫度高出必然范圍，則以致膜的破壞。⑷實例：①質(zhì)壁分別和復(fù)原實驗；②變形蟲捕食和運動時偽足的形成；③白細胞吞噬細菌；④胞吞與胞吐；⑤受精時細胞的交融過程；⑥動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程；⑦細胞雜交時的細胞交融（如人鼠細胞交融）。【拓展】細胞膜的結(jié)構(gòu)特點與功能特點的不相同點結(jié)構(gòu)特點是擁有必然的流動性，溫度對此特點的影響是在必然范圍內(nèi)，溫度越高，細胞膜的流動性越大。功能特點是擁有選擇透過性，影響此特點的內(nèi)因是細胞膜上載體的種類和數(shù)量。二者存在的關(guān)系是：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)，膜只有擁有流動性，才能表現(xiàn)出選擇透過性?！疽族e警示】細胞膜結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)的4個要點不相同細胞膜的組成成分種類相同，但各組分的含量不相同，這與細胞的功能相關(guān)，如功能越復(fù)雜的膜中，蛋白質(zhì)數(shù)量越多。細胞膜的組分其實不是不能變的，如細胞癌變過程中，細胞膜組發(fā)散生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。糖類主要與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白和糖脂，二者都與細胞鑒別作用相關(guān)。(4)細胞膜結(jié)構(gòu)圖示中糖蛋白的多糖側(cè)鏈?zhǔn)桥袛嗌锬?nèi)、外側(cè)的依據(jù)，多糖側(cè)鏈所在的一側(cè)為細胞膜外側(cè)，另一側(cè)則為細胞膜內(nèi)側(cè)。【例題講解】科學(xué)工作者用不相同顏色的熒光染料分別標(biāo)記人和鼠細胞的膜蛋白后，進行細胞交融實驗（以下列圖）。該實驗說明（）A．膜蛋白是能夠搬動的B．兩種細胞的膜蛋白種類相同C．膜蛋白能夠起生物催化作用4D．膜蛋白能控制某些物質(zhì)出入細胞【答案】A【解析】用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細胞的膜蛋白，用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記鼠細胞的膜蛋白，爾后引誘二者交融。開始時交融細胞的一半發(fā)紅色熒光，一半發(fā)綠色熒光，在37℃下，一段時間后，兩種顏色的熒光均勻分布。這說明膜蛋白是能夠運動的?！咀兪接?xùn)練】人鼠細胞交融實驗是用帶有不相同熒光染料的抗體標(biāo)記兩種細胞的膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能在雜交細胞膜上均勻分布形成嵌合體。如圖是相關(guān)實驗記錄，據(jù)此不能夠獲取的結(jié)論是()A.當(dāng)溫度增加到15℃以上時，膜的流動性發(fā)生變化該實考據(jù)明膜蛋白能夠在膜表面運動溫度對膜蛋白的擴散有影響圖中數(shù)聽聞明交融時間越長形成的嵌合體越多【答案】D四、控制物質(zhì)出入功能的考據(jù)【知識點講解】染色劑進入實驗色素顯出實驗正常情況下紫色洋蔥細胞、各色各樣的花瓣顯現(xiàn)出顏色都是因為細胞液中有某種色素分子，若將有顏色的植物組織放入清水中，色素分子不能夠顯出，若用高溫、強酸或強堿辦理則可以致原生質(zhì)層失活，此時色素5分子就會從細胞液中顯出，外界溶液將表現(xiàn)色素顏色。如：【例題講解】水溶性染色劑(PI)能與核酸結(jié)合而使細胞核著色，可將其應(yīng)用于細胞死活的鑒