2019-2020年高考生物一輪 第4章第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 必修1【考點解讀】1、簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容2、舉例說明生物膜具有流動性特點3、舉例說出細胞膜是選擇透過性膜 4、科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程 【基礎知識回顧】1.生物膜靜態(tài)模型的提出：19世紀末，歐爾頓發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于 的物質(zhì)，更容易通過細胞膜進入細胞。于是，他提出：膜是由 組成的。20世紀初，科學家通過對紅細胞膜成分進行化學分析表明：膜的主要成分是 和 。1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣水面上鋪展層單分子層，面積為紅細胞表面積的 倍，由此得出結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為 。20世紀40年代，有學者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著 。1959年，羅伯特森在 下看到了細胞膜清晰的 三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他學者的工作，提出生物膜的模型：所有的生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中間的亮層是 分子，兩邊暗層是 分子，他把生物膜描述為 的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。 2.流動鑲嵌模型的提出：20世紀60年代以后，很多科學家對羅伯特森的模型提出質(zhì)疑：如果這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現(xiàn)，就連 、 這樣的現(xiàn)象都不好解釋。后來科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不全是全部 在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是 在脂質(zhì)雙分子層中的。1970年，科學家用綠色熒光燃料標記鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，紅色熒光燃料標記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子，來研究細胞融合。此實驗表明：細胞膜具有 。結(jié)合前人的研究成果，1972年桑格和尼克森提出了 模型，并為大多數(shù)人所接受。3.生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：生物膜流動鑲嵌模型認為， 構(gòu)成了膜的基本支架，這個支架不是 的，是輕油般的流體，具有 。蛋白質(zhì)分子有的 磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以 的。 4.在細胞膜的外表，有一層細胞膜上的 與 結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能。如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有 作用；糖被與細胞表面的 有密切關系。除糖蛋白外，細胞表面還有 。重難熱點歸納*生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型有多種，較為流行的如“流動鑲嵌模型” 2、生物膜分子結(jié)構(gòu)的基本特點是：（1）鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的（2）流動性：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)和脂類分子在膜中可作多種形式的移動。膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動性。流動性的重要生理意義：物質(zhì)運輸、細胞識別、細胞融合、細胞表面受體功能調(diào)節(jié)等。（3）不對稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同（4）蛋白質(zhì)極性：多肽鏈的極性區(qū)突向膜表面，非極性部分埋在脂雙層內(nèi)部。故蛋白質(zhì)分子既和水溶性也和脂溶性分子具有親和性。3、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 結(jié)構(gòu)特點：(1)磷脂雙分子層：構(gòu)成膜的基本支架（其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）(2)蛋白質(zhì)分子：在膜表面，或部分或全部鑲嵌在磷脂雙分子層 糖被（少量）：細胞膜外表 功能特性：(3)脂分子是可以運動的，具有流動性；(4)膜的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。（也體現(xiàn)膜的流動性）(5)細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）4.為什么說細胞膜是選擇透過性膜？水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。結(jié)論：細胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜【經(jīng)典例題剖析】例題1 變形蟲可以吞噬整個細菌，這一事實說明（ ）。A、細胞膜具有選擇透過性； B、細胞膜具有全透性；C、細胞膜具有一定的流動性；D、細胞膜具有保護作用。例題2(xx年湖北模擬題)莧菜的細胞液中有一些紅色的物質(zhì)，無論用清水怎么洗，清水仍不見紅色物質(zhì)，但若把莧菜放入沸水中一燙，水立刻變成紅色。這個現(xiàn)象是因為A.沸水使細胞膜失去選擇透過性 B.在清水中細胞膜沒有選擇透過性C.沸水中色素分解成小分子物質(zhì) D.在清水中沒有物質(zhì)出入鞏固練習1、下列哪一種膜結(jié)構(gòu)能通過生物大分子A 細胞膜 B 核膜 C 線粒體膜 C 葉綠體膜2、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是A 5 B 6 C 7 D 83、下列物質(zhì)中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素4、生物膜上的蛋白質(zhì)通常與多糖結(jié)合成糖蛋白。在細胞生命活動中，糖蛋白在細胞的識別以及細胞內(nèi)外的信息傳導中有重要的功能。下列生物結(jié)構(gòu)中，糖蛋白含量可能最多的是A.類囊體的膜 B.線粒體的膜 C.細胞膜 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜5、結(jié)合表中數(shù)據(jù)，指出下列敘述錯誤的是 成分線粒體膜蛋白質(zhì)（質(zhì)量分數(shù)）脂類（質(zhì)量分數(shù)）外膜5248內(nèi)膜7624C.內(nèi)膜、外膜的化學組成大致相同 D.內(nèi)膜表面積大，導致蛋白質(zhì)含量高6、下列說法正確的是A、磷脂分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，磷脂分子種類和數(shù)目就多B、磷脂分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，磷脂分子種類和數(shù)目就要一樣C、蛋白質(zhì)分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，蛋白質(zhì)分子種類和數(shù)目就多D、蛋白質(zhì)分子在細胞膜的功能上起重要作用，所以功能復雜，蛋白質(zhì)分子種類和數(shù)目就一樣7、血液中的氧氣進入肌肉細胞的線粒體進行有氧呼吸，至少要經(jīng)過的膜和磷脂層的數(shù)目是A、3、6、 B、3、3 C、2、4 D、2、28、大分子蛋白質(zhì)能夠通過的結(jié)構(gòu)是A、線粒體膜和葉綠體膜 B、細胞膜和液泡膜 C、選擇透過性膜 D、細胞壁和核孔9、科學家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結(jié)構(gòu)在生物學上稱為“血影”，那么，血影的主要成分有。A無機鹽、蛋白質(zhì) B蛋白質(zhì)、糖類 C脂肪、蛋白質(zhì) D脂質(zhì)、蛋白質(zhì)10、一般在光學顯微鏡下看不到植物細胞的細胞膜，而在下列的哪種情況下，可以看到細胞膜 A細胞進行分裂時 B發(fā)生質(zhì)壁分離時 C顯微鏡視野調(diào)亮時 D細胞吸收水和離子時11、科學家將細胞膜中的磷脂成分提取出來，并將它在“空氣水”界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個單分子層的表面積相當于原細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細胞膜上的分布狀況是 A單層排列 B均勻稀疏排列 C雙層排列 D均勻緊密排列12、下列有關細胞膜性質(zhì)的說法中，錯誤的是 A具有流動性和選擇透過性 B蛋白質(zhì)均勻分布于磷脂雙分子層上 C脂類小分子易于自由擴散通過 D磷脂雙分子層內(nèi)外表面都親水13、下列哪項敘述不是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點？ A細胞膜是選擇透過性膜 B細胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成 C細胞膜的分子結(jié)構(gòu)具有流動性 D有些蛋白質(zhì)分子可在膜的內(nèi)外之間移動14、（多選題）以下關于細胞膜的論述中，正確的是A、 磷脂分子排列成雙分子層 B、膜兩側(cè)物質(zhì)分子排列不對稱C、球形蛋白質(zhì)分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中D、組成膜的物質(zhì)的運動使其具有一定的流動性15（09浙江）對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下示意圖所示，其基本過程：用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。用激光束照射該細胞表現(xiàn)的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）。停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復，即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是 A細胞膜具有流動性B熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合C根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾蔇根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率二、非選擇題1、下面材料顯示了研究人員對細胞成分及結(jié)構(gòu)的研究情況，請據(jù)材料分析： 材料一 研究人員將哺乳動物(或人)的紅細胞低滲處理，造成溶血現(xiàn)象，使血紅蛋白和無機鹽等溶出細胞外，剩下“空殼”(稱為血影)，并對其進行化學成分分析。通過血影研究以及其他方法，測得多種膜的化學成分，如表：物質(zhì)種類膜的類別蛋白質(zhì)()脂類(主要是磷脂)()糖類()人紅細胞膜49438小鼠肝細胞膜44524變形蟲膜54424線粒體內(nèi)膜76240菠菜葉綠體片層膜70300(1)從以上處理可推知血影即為純 材料，可用于研究。(2)以上數(shù)據(jù)顯示，構(gòu)成細胞膜的化學成分主要是 ，構(gòu)成細胞膜與細胞內(nèi)膜(構(gòu)成細胞器膜)的化學物質(zhì)的種類有一些差異，這些差異有可能造成兩者 上的差異。 材料二 用丙酮從細胞膜中提取脂質(zhì)(主要是磷脂)，然后將提取的脂質(zhì)放在一個特制的水槽中，將其制成單分子層，并測量其表面積，將測量結(jié)果與紅細胞表面積比較，發(fā)現(xiàn)前者是后者的兩倍。右圖是磷脂分子的模式圖，一個磷脂分子是由一個親水的極性頭部和疏水性尾部構(gòu)成。(3)根據(jù)材料二所給信息可以推測，細胞膜中的磷脂分子是以 形式排列的，根據(jù)細胞膜內(nèi)外的水溶液環(huán)境和磷脂分子的特性，請推測磷脂分子在細胞膜中的排列形式(參照磷脂分子模式圖)并繪簡單示意圖。 材料三 研究人員用紅色熒光標記人細胞膜的抗體(蛋白質(zhì))，用綠色熒光標記小鼠細胞膜上的抗體，然后將二者融合。開始時一半是綠色，一半是紅色。在37下40分鐘后發(fā)現(xiàn)兩種熒光呈均勻分布。(4)該實驗說明 。綜合以上實驗及其他實驗，科學家提出了細胞膜的“流動鑲嵌模型”。第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型一、選擇題1B2A 3 D4C5D 6C 7 A8D9D 10B11C12B13A 14 ABD 15、C二、非選擇題1、 (1)細胞膜 (2)脂質(zhì)(或磷脂)和蛋白質(zhì)；功能(3)雙分子層；(4)構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運動的，磷脂雙分子層也具有一定的流動性(或細胞膜的流動性)