2022--2021学年生物(新人教版)必修一同步导学案
4.2生物膜的流淌镶嵌模型
一、学习目标
①简述生物膜的结构
②探讨在建立生物膜模型的过程中,试验技术的进步所起的作用
③探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点
二、学习重、难点
1.重点:
简述生物膜的结构
2.难点:
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点
三、学问网络
四、导学过程
“导”—自主预习
一、对生物膜结构的探究历程
1.19世纪末,欧文顿发觉细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于的物质,更简洁通过细胞膜进入细胞。于是,他提出:膜是由组成的。
2.20世纪初,科学家通过对红细胞膜的成分进行化学分析表明:膜的主要成分是和。
3.1925年,两位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,其面积为红细胞表面积的倍,由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必定排列为连续的。
4.1959年,罗伯特森在下看到了细胞膜清楚的暗—亮—暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,提诞生物膜的模型:全部的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,中间的亮层是分子,两边的暗层是分子。他把生物膜描述为的统一结构。
5.20世纪60年月以后,很多科学家对罗伯特森的生物膜是静态的统一结构的观点提出质疑:
假如是这样,细胞膜的简洁功能将难以实现,就连细胞的、变形虫的这样的现象都不好解释。后来科学家发觉膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面,有的蛋白质是在脂质双分子层中的。
6.1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞。试验表明:细胞膜具有。
7.结合前人的争辩成果,1972年桑格和尼克森提出的模型为大多数人所接受。
二、流淌镶嵌模型的基本内容
1.生物膜的基本构成:
(1)组成:主要由和组成
(2)基本骨架:层(亲水性头部朝向两侧,疏水性尾部朝向内侧)。
(3)蛋白质分子存在形态:有、、三种。
(4)生物膜的结构特点:确定的(和都是运动的)
2.细胞膜的外表面结构
(1)外侧的蛋白质分子与糖类结合形成的糖蛋白,叫做。有、和作用。
(2)细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的。
“学”—互动探究
探究一生物膜结构的探究历程
阅读课本67页资料分析,小组争辩回答下列问题:如何设计试验验证细胞膜具有流淌性?
提示:
用红色和绿色荧光染料分别标记人细胞和小鼠细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合,在37℃
这一试验表明细胞膜的蛋白质分子具有运动性,打算了生物膜具有确定的流淌性。
【经典回眸】科学工作者用绿色和红色荧光染料,分别标记人和鼠的细胞膜上的蛋白质,然后将两个细胞融合成一个细胞。起初,一半膜发绿色荧光,另一半膜发红色荧光。一段时间后,两种颜色的荧光点均匀分布,如下图所示:
(1)该试验结果说明细胞膜具有___________,这是由于________________。
(2)若在两个细胞融合成一个细胞后,将融合细胞置于0℃条件下保持40分钟,则融合细胞仍是一半膜发绿色荧光,另一半膜发红色荧光,这说明__________________________。
【解析】观看融合后的细胞,开头红、绿色各占一半,40分钟后两种颜色均匀分布在细胞膜表面,从颜色的移动可推知确定是蛋白质分子移动的结果。0℃时,两种蛋白质分子的活动性很低或基本不动,即温度能够影响蛋白质分子的活动。
答案:(1)确定的流淌性(2)细胞膜的蛋白质分子的运动(3)蛋白质分子的活动受温度的影响
【变式训练】1.19世纪末,欧文顿发觉:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更简洁通过细胞膜进入细胞。这种现象是由于()
A.细胞膜以磷脂分子层为基本支架
B.细胞膜上有搬运脂质的载体蛋白
C.细胞膜表面有一层糖蛋白
D.磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
探究二生物膜的流淌镶嵌模型
阅读课本68页,小组争辩回答下列问题:依据流淌镶嵌模型,细胞膜组成、结构和功能之间存在什么关系?
提示:细胞膜成分、结构、功能及运动性、流淌性、选择透过性之间的关系小结:
【经典回眸】下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)构成细胞膜基本支架的结构是[