資源簡介

3.1細胞膜的結構和功能學案
【學習目標】
1.通過體驗卵黃膜及資料分析，概述細胞膜作為系統邊界的功能。
2.通過“細胞膜結構模型”的建構和分析，能基于事實和證據進行推理、論證，加深對“模型與建?！钡睦斫猓形蚩茖W在質疑與創新中不斷發展。
3.通過“脂質體藥物模型”的構建和分析，體會科學知識與解決實問題之間的密切聯系，增強社會責任感。
【學習重難點】
學習重點：
（1）細胞膜的功能。
（2）流動鑲嵌模型的主要內容
學習難點：
細胞膜的結構與其組成成分的內在聯系。
（2）對細胞膜結構的探索歷程
【預習新知】
細胞膜的功能
1.將細胞與_________分隔開：保障了細胞內部環境的__________。
2.__________進出細胞：
（1）________的物質可以從外界進入細胞；___________的物質不容易進入細胞。
（2）抗體、激素等物質在_________合成后，分泌到細胞外，細胞產生的_______也要排到細胞外；細胞內的________不會輕易流失到細胞外。
（3）細胞膜的控制作用是__________的，環境中一些_________有可能進入；有些__________也能侵入細胞，使生物體惠病。
3.進行細胞間的_________：多細胞生物體間的協調不僅依賴于__________，也有賴于__________。
（1）內分泌腺分泌的激素通過________運輸到全身各處，與_______細胞的細胞膜表面的_______結合，將信息傳遞給靶細胞。
（2）相鄰兩個細胞的______________，信息從一個細胞傳遞到另一個細胞。如：_________和____________之間的識別和結合。
（3）相鄰兩個細胞之間形成__________，攜帶的信息的___________通過通道進入另一個細胞。如：高等植物細胞通過__________相互連接。
對細胞膜結構的探索
1．1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的____________的結構，他結合其他科學家的工作，提出細胞膜模型的假說：所有細胞膜都由____________________構成，電鏡下看到的中間的亮層是________分子，兩邊的暗層是________分子。他把細胞膜描述為________的統一結構。
2.熒光標記細胞膜實驗[填圖]
3．辛格和尼科爾森的結論
在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出的________模型為大多數人所接受。
流動鑲嵌模型的基本內容
1．發現者：辛格和尼科爾森。
2．流動鑲嵌模型的基本內容
(1)化學組成：主要是磷脂分子和蛋白質分子。
(2)兩種物質組成細胞膜的方式如圖，據圖填寫表格
名稱 分布 特點
a 磷脂雙分子層 膜的基本支架 具有流動性
b 蛋白質分子 ①鑲在磷脂雙分子層表面 ②部分或全部嵌入磷脂雙分子層中 ③貫穿于整個磷脂雙分子層 大多數是可以運動的
c 糖被 細胞膜的外表面 保護、潤滑和細胞識別等
3．細胞膜的結構特點：流動性。
4．細胞膜的功能特性：選擇透過性。
【易錯提示】
(1)不同種類的細胞，細胞膜的組成成分及其含量不完全相同，如癌細胞表面的糖蛋白含量較少。
(2)細胞在不同時期，細胞膜的組成成分及其含量也會發生變化。
(3)各種細胞膜所含蛋白質與脂質的比例與細胞膜的功能有關，功能越復雜的細胞膜，蛋白質種類和數量越多，如腎小管上皮細胞與口腔上皮細胞相比，前者細胞膜中蛋白質的含量高。
(4)各種蛋白質在膜上的分布是不對稱的，不同的細胞膜，內外兩側蛋白質分布有差異。
【鞏固訓練】
1.1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型普遍為人們所接受，它能很好地解釋生物膜的動態功能，如圖是細胞膜的模式圖，以下有關說法正確的是( )
A.物質進出細胞與②有關，與②無關
B.生物膜上的②不能運動，③可以自由移動
C.生物膜上的①可以具有識別、保護等作用
D.制作的生物膜流動鑲嵌模型和DNA雙螺旋結構模型都是概念模型
2.高溫條件下，細胞膜會呈現無序的流動狀態，隨著溫度降低到一定程度，細胞膜會轉變為固化的凝膠態，即細胞膜發生相變，此時的溫度即為該細胞膜的相變溫度。細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和程度越高，細胞膜的相變溫度越低。膽固醇分子與磷脂分子相結合既能限制磷脂分子的熱運動，又能將磷脂分子相隔開使其更易流動。下列有關敘述正確的是( )
A.組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質均可以自由移動
B.一定范圍內，提高溫度可以增大細胞膜的流動性
C.耐寒植物細胞膜中脂肪酸鏈不飽和程度高，相變溫度低
D.細胞膜中膽固醇的存在可能使其對溫度的適應范圍變大
3.下列關于細胞膜的流動性和選擇透過性的敘述，錯誤的是( )
A.流動性的基礎是組成細胞膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是運動的
B.細胞的胞吞和胞吐體現了細胞膜的流動性
C.選擇透過性的基礎是細胞膜上的載體蛋白和磷脂分子具有特異性
D.鉀離子通過主動運輸的方式進入細胞體現了細胞膜的選擇透過性
4.下列有關細胞膜的敘述正確的是( )
A.膜磷脂的合成與內質網有直接關系，膜蛋白的合成與內質網無直接關系
B.膜磷脂與膜的選擇透過性有直接關系，膜蛋白與膜的選擇透過性無直接關系
C.膜磷脂與膜的流動性無直接關系，膜蛋白與膜的流動性有直接關系
D.膜磷脂與突觸中興奮的傳遞有直接關系，膜蛋白與突觸中興奮的傳遞有直接關系
5.科學家用發綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質分子，用發紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質，將小鼠細胞和人細胞融合。剛融合時，融合細胞的一半發綠色熒光，另一半發紅色熒光。在37℃下經過40min，兩種顏色的熒光均勻分布。該實驗說明了( )
A.磷脂和蛋白質分子都可以運動 B.兩種細胞的膜蛋白種類相同
C.膜蛋白可以起催化作用 D.實驗中的膜蛋白具有流動性
參考答案
1.答案：C
解析：A、蛋白質的種類和數量與細胞膜的功能的復雜程度有關，磷脂分子具有屏障的作用，物質進出細胞與②(蛋白質)和③(磷脂)均有關系，A錯誤;
B、生物膜上的②(蛋白質)也是能運動的，③為磷脂雙分子層，構成了生物膜的基本支架，B錯誤;
C、生物膜上的①為糖蛋白，組成糖被覆蓋在細胞膜的外側，具有識別、保護和潤滑等作用，C正確;
D、制作的生物膜流動鑲嵌模型和 DNA雙螺旋結構模型都是物理模型，D錯誤;
2.答案：BCD
解析：A、組成細胞膜的所有磷脂分子和大部分蛋白質均可以運動，A錯誤;B、溫度影響分子的運動速度，一定范圍內，溫度升高時，磷脂分子和蛋白質的運動性相對增強，細胞膜流動性更強，B正確;C、細胞膜相變溫度的高低與膜中脂肪酸鏈的不飽和度成反比，溫度低，膜中脂肪酸鏈的不飽和度越高，故嚴寒地區植物細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和度較高，C正確;D、膽固醇分子與磷脂分子相結合既能限制磷脂分子的熱運動，又能將磷脂分子相隔開使其更易流動，故細胞膜中膽固醇的存在可能使其對溫度的適應范圍變大，D正確。
3.答案：C
解析：本題考查細胞膜的結構與功能特點。細胞膜的流動鑲嵌模型認為流動性的基礎是組成細胞膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是運動的，A正確；胞吞和胞吐過程中有囊泡與細胞膜之間的融合和細胞膜形成囊泡，體現了細胞膜的流動性，B正確；細胞膜上的載體蛋白具有特異性，而磷脂分子沒有特異性，C錯誤；鉀離子以主動運輸的形式進入細胞，該方式需要特定的某種載體蛋白和能量，體現了細胞膜具有選擇透過性，D正確。
4.答案：D
解析：A、膜蛋白的合成也需要內質網的修飾加工,A錯誤;B、膜的選擇透過性主要與膜上的蛋白質有關，B錯誤;C、膜的流動性與膜磷酸和膜蛋白質都有關，C錯誤;D、神經遞質的釋放與動作電位形成過程中離子的跨膜運輸過程分別與膜磷脂和膜蛋白有關，D正確。
5.答案：D
解析：兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布（即各占半邊），最后在融合細胞表面均勻分布。這一現象說明構成細胞膜的蛋白質分子是可以運動的，體現細胞膜的流動性，D符合題意。
故選D。

展開更多......

收起↑