第9讲 生物膜的流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,续表,【例1】将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是() A人的肝细胞 B蛙的红细胞 C洋葱鳞片叶表皮细胞 D大肠杆菌细胞【解析】大肠杆菌中只有细胞膜，没有其他有膜结构，因此形成单分子层时表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。而人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞除细胞膜外还有各种细胞器膜。,D,二、流动镶嵌模型的基本内容,1生物膜的流动镶嵌模型,2流动镶嵌模型表明了细胞膜的以下特性 (1)镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。 (2)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。,(3)结构特点：流动性 结构基础：膜结构中的磷脂双分子层具有流动性，大多数蛋白质分子也是可以运动的。 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，则导致膜被破坏。 实例：变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌；胞吞与胞吐；受精时细胞的融合过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。,3生物膜的功能特性：选择透过性 (1)选择透过性的含义：水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,(2)原因：,【例2】右图表示细胞膜结构，请回答： (1)该结构对细胞的生命至关重要的特性是_。 (2)有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成的损伤，B的完整化学名称是 。动物细胞吸水膨胀膜时，B的厚度变小，说明B具有 。 (3)正在研制中的预防艾滋病的疫苗，能够使人体淋巴细胞产生特异性的A，这种A是 。,选择透过性,磷脂双分子层,一定的流动性,蛋白质(抗体),(4)细胞识别、极性物质的跨膜运动等与图中的_(填字母)有关。 (5)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由于图中_(填字母)不同所致。,A,A,【解析】 (1)细胞膜对细胞的生命活动至关重要的特性是功能特性即选择透过性。 (2)B的名称是磷脂双分子层。动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明磷脂双分子层具有一定的流动性。 (3)A是一种蛋白质，由淋巴细胞产生，起免疫作用的是抗体。 (4)细胞识别、极性物质的跨膜运动等与膜上的糖蛋白有关。 (5)细胞膜的功能特性即选择透过性与膜上的载体蛋白有很大关系。,1在水溶液中，磷脂分子是不能单层存在的，会自发形成双分子层。2磷脂双分子层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过，这对细胞的正常结构和功能的保持是十分重要的。3和磷脂双分子层结合在一起的蛋白质是细胞膜功能的主要执行者。,1.(2010安徽)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是( ) A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体 B细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 C线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶 D核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出,A,【解析】肌细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要载体蛋白和消耗能量；生物体内细胞间的信息交流与细胞膜上或细胞内的特异性受体有关；线粒体内膜上分布着多种酶；核孔允许细胞核所需的蛋白质进入细胞核，允许细胞核转录出的RNA从细胞核进入细胞质，而不是自由进出。,2.(2010山东)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是( ) A生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输,A,【解析】本题考查细胞膜的物质组成、结构和功能。生物膜的特定功能与膜蛋白有关，因此A正确；构成细胞膜的脂质有磷脂和少量的胆固醇，不含有脂肪，因此B错误；有氧呼吸的三个阶段都会产生ATP，其中第二阶段发生在线粒体基质中，因此C错误；只有分泌蛋白的合成和运输与核糖体、内质网和高尔基体有关，且核糖体无膜，因此D错误。,3.(2011四川卷)下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是( )A植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性B合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达C分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成D生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新,【解析】动、植物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性；固醇类激素属于脂质，在细胞的内质网上合成，所以能分泌固醇类激素的细胞中内质网比较发达；分泌蛋白的合成及分泌过程为,4.人、鼠细胞融合实验，是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。右图是相关实验记录，据此不能得到的结论是( ),D,A当温度增加到15 以上，膜质的流动性发生变化B该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C温度对膜蛋白的扩散有影响D图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多,【解析】由图示可知，在低温时形成嵌合体的比例较小，温度适宜时比例较高；15 以上时膜质的流动性明显发生变化；从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。,5.实验室中鉴别细胞死活，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色，从而判断细胞死活。该实验所利用的细胞膜特性或功能是( )A进行细胞间的信息交流 B保护细胞内部结构C流动性 D选择透过性,D,【解析】用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜的选择透过性。,6.如图所示真核生物膜的结构与功能，下列叙述中正确的是( ),B,A图中膜的结构特点是选择透过性B图中的场所是叶绿体的类囊体薄膜C生物膜功能的复杂性与膜上蛋白质种类和数量无关D在图中膜结构上能够完成胰岛素的合成、加工和分泌,【解析】A项错误，膜的结构特点是具有一定的流动性；B项正确，真核细胞中的光反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的；C项错误，生物膜功能的复杂性与膜上蛋白质种类和数量密切相关；D项错误，胰岛素是在核糖体中合成的，核糖体无膜结构。,7.生物体细胞内的膜具有一定选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过。请根据以下所提供的条件探究细胞内的膜的选择透过性。实验材料和用具：新鲜的红色康乃馨， 烧杯，玻璃铅笔， 质量分数为15%的盐酸， 清水，量筒。,(1)简要说明膜的成分与选择透过性的关系。 。,膜的选择透过性主要取决于膜组成成分中的载体蛋白,部分,(2)康乃馨的红色部分是指细胞哪一结构？ 。(3)完善下列实验设计，验证膜具有选择透过性。第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔标上A和B。第二步： 。第三步： 。结果预测： 。,康乃馨红色部位是指液泡,在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的,盐酸和清水,选等量的红色康乃馨花瓣，分别放入A、B两,只烧杯中，经过一段时间后观察,水中的花瓣仍为红色，水仍呈无色；盐酸中,花瓣的颜色逐渐变浅，而盐酸溶液变红,(4)此实验体现的最主要的实验思想是什么？ 。运用这一实验思想设计实验时应特别注意什么？ 。从实验结果分析，此实验中实验变量是什么？ 。(5)此实验主要能验证哪些膜的选择透过性？ 。,原因分析： 。,盐酸对活细胞具有很强的伤害作用，将细胞,杀死而使生物膜丧失选择透过性，而清水对细胞活性无,伤害作用,体现的主要是设置对照实验的实验思想,在设计对照实验时，要特别注意遵循等量原则,此实验的实验变量是用盐酸还是用清水处理康乃馨 花瓣,此实验主要验证了液泡膜和细胞膜的选择透过性,【解析】本题是一个实验设计分析题。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。本题为验证性实验，因此结果预测是唯一的。,