【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過體驗(yàn)卵黃膜及資料分析，概述細(xì)胞膜作為系統(tǒng)邊界的功能。
2.通過“細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型”的建構(gòu)和分析，能基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行推理、論證，加深對(duì)“模型與建?！钡睦斫?，感悟科學(xué)在質(zhì)疑與創(chuàng)新中不斷發(fā)展。
3.通過“脂質(zhì)體藥物模型”的構(gòu)建和分析，體會(huì)科學(xué)知識(shí)與解決實(shí)問題之間的密切聯(lián)系，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
（1）細(xì)胞膜的功能。
（2）流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)難點(diǎn)：
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與其組成成分的內(nèi)在聯(lián)系。
（2）對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
【預(yù)習(xí)新知】
細(xì)胞膜的功能
1.將細(xì)胞與_________分隔開：保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的__________。
2.__________進(jìn)出細(xì)胞：
（1）________的物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞；___________的物質(zhì)不容易進(jìn)入細(xì)胞。
（2）抗體、激素等物質(zhì)在_________合成后，分泌到細(xì)胞外，細(xì)胞產(chǎn)生的_______也要排到細(xì)胞外；細(xì)胞內(nèi)的________不會(huì)輕易流失到細(xì)胞外。
（3）細(xì)胞膜的控制作用是__________的，環(huán)境中一些_________有可能進(jìn)入；有些__________也能侵入細(xì)胞，使生物體惠病。
3.進(jìn)行細(xì)胞間的_________：多細(xì)胞生物體間的協(xié)調(diào)不僅依賴于__________，也有賴于__________。
（1）內(nèi)分泌腺分泌的激素通過________運(yùn)輸?shù)饺砀魈?，與_______細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的_______結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。
（2）相鄰兩個(gè)細(xì)胞的______________，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞。如：_________和____________之間的識(shí)別和結(jié)合。
（3）相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成__________，攜帶的信息的___________通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。如：高等植物細(xì)胞通過__________相互連接。
對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
1．1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的____________的結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他科學(xué)家的工作，提出細(xì)胞膜模型的假說：所有細(xì)胞膜都由____________________構(gòu)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(xì)胞膜描述為________的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。
2.熒光標(biāo)記細(xì)胞膜實(shí)驗(yàn)[填圖]
3．辛格和尼科爾森的結(jié)論
在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出的________模型為大多數(shù)人所接受。
流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1．發(fā)現(xiàn)者：辛格和尼科爾森。
2．流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容
(1)化學(xué)組成：主要是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。
(2)兩種物質(zhì)組成細(xì)胞膜的方式如圖，據(jù)圖填寫表格
3．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性。
4．細(xì)胞膜的功能特性：選擇透過性。
【易錯(cuò)提示】
(1)不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞膜的組成成分及其含量不完全相同，如癌細(xì)胞表面的糖蛋白含量較少。
(2)細(xì)胞在不同時(shí)期，細(xì)胞膜的組成成分及其含量也會(huì)發(fā)生變化。
(3)各種細(xì)胞膜所含蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例與細(xì)胞膜的功能有關(guān)，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多，如腎小管上皮細(xì)胞與口腔上皮細(xì)胞相比，前者細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)的含量高。
(4)各種蛋白質(zhì)在膜上的分布是不對(duì)稱的，不同的細(xì)胞膜，內(nèi)外兩側(cè)蛋白質(zhì)分布有差異。
【鞏固訓(xùn)練】
1.1972年桑格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型普遍為人們所接受，它能很好地解釋生物膜的動(dòng)態(tài)功能，如圖是細(xì)胞膜的模式圖，以下有關(guān)說法正確的是( )
A.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞與②有關(guān)，與②無關(guān)
B.生物膜上的②不能運(yùn)動(dòng)，③可以自由移動(dòng)
C.生物膜上的①可以具有識(shí)別、保護(hù)等作用
D.制作的生物膜流動(dòng)鑲嵌模型和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型都是概念模型
2.高溫條件下，細(xì)胞膜會(huì)呈現(xiàn)無序的流動(dòng)狀態(tài)，隨著溫度降低到一定程度，細(xì)胞膜會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣袒哪z態(tài)，即細(xì)胞膜發(fā)生相變，此時(shí)的溫度即為該細(xì)胞膜的相變溫度。細(xì)胞膜中脂肪酸鏈的不飽和程度越高，細(xì)胞膜的相變溫度越低。膽固醇分子與磷脂分子相結(jié)合既能限制磷脂分子的熱運(yùn)動(dòng)，又能將磷脂分子相隔開使其更易流動(dòng)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.組成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)均可以自由移動(dòng)
B.一定范圍內(nèi)，提高溫度可以增大細(xì)胞膜的流動(dòng)性
C.耐寒植物細(xì)胞膜中脂肪酸鏈不飽和程度高，相變溫度低
D.細(xì)胞膜中膽固醇的存在可能使其對(duì)溫度的適應(yīng)范圍變大
3.下列關(guān)于細(xì)胞膜的流動(dòng)性和選擇透過性的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.流動(dòng)性的基礎(chǔ)是組成細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的
B.細(xì)胞的胞吞和胞吐體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性
C.選擇透過性的基礎(chǔ)是細(xì)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(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性
4.下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述正確的是( )
A.膜磷脂的合成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有直接關(guān)系，膜蛋白的合成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無直接關(guān)系
B.膜磷脂與膜的選擇透過性有直接關(guān)系，膜蛋白與膜的選擇透過性無直接關(guān)系
C.膜磷脂與膜的流動(dòng)性無直接關(guān)系，膜蛋白與膜的流動(dòng)性有直接關(guān)系
D.膜磷脂與突觸中興奮的傳遞有直接關(guān)系，膜蛋白與突觸中興奮的傳遞有直接關(guān)系
5.科學(xué)家用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。剛?cè)诤蠒r(shí)，融合細(xì)胞的一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光。在37℃下經(jīng)過40min，兩種顏色的熒光均勻分布。該實(shí)驗(yàn)說明了( )
A.磷脂和蛋白質(zhì)分子都可以運(yùn)動(dòng)B.兩種細(xì)胞的膜蛋白種類相同
C.膜蛋白可以起催化作用D.實(shí)驗(yàn)中的膜蛋白具有流動(dòng)性
參考答案
1.答案：C
解析：A、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量與細(xì)胞膜的功能的復(fù)雜程度有關(guān)，磷脂分子具有屏障的作用，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞與②(蛋白質(zhì))和③(磷脂)均有關(guān)系，A錯(cuò)誤;
B、生物膜上的②(蛋白質(zhì))也是能運(yùn)動(dòng)的，③為磷脂雙分子層，構(gòu)成了生物膜的基本支架，B錯(cuò)誤;
C、生物膜上的①為糖蛋白，組成糖被覆蓋在細(xì)胞膜的外側(cè)，具有識(shí)別、保護(hù)和潤(rùn)滑等作用，C正確;
D、制作的生物膜流動(dòng)鑲嵌模型和 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型都是物理模型，D錯(cuò)誤;
2.答案：BCD
解析：A、組成細(xì)胞膜的所有磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)均可以運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤;B、溫度影響分子的運(yùn)動(dòng)速度，一定范圍內(nèi)，溫度升高時(shí)，磷脂分子和蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性相對(duì)增強(qiáng)，細(xì)胞膜流動(dòng)性更強(qiáng)，B正確;C、細(xì)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(yán)寒地區(qū)植物細(xì)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(jié)合既能限制磷脂分子的熱運(yùn)動(dòng)，又能將磷脂分子相隔開使其更易流動(dòng)，故細(xì)胞膜中膽固醇的存在可能使其對(duì)溫度的適應(yīng)范圍變大，D正確。
3.答案：C
解析：本題考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)。細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為流動(dòng)性的基礎(chǔ)是組成細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的，A正確；胞吞和胞吐過程中有囊泡與細(xì)胞膜之間的融合和細(xì)胞膜形成囊泡，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B正確；細(xì)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(cuò)誤；鉀離子以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问竭M(jìn)入細(xì)胞，該方式需要特定的某種載體蛋白和能量，體現(xiàn)了細(xì)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(nèi)質(zhì)網(wǎng)的修飾加工,A錯(cuò)誤;B、膜的選擇透過性主要與膜上的蛋白質(zhì)有關(guān)，B錯(cuò)誤;C、膜的流動(dòng)性與膜磷酸和膜蛋白質(zhì)都有關(guān)，C錯(cuò)誤;D、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放與動(dòng)作電位形成過程中離子的跨膜運(yùn)輸過程分別與膜磷脂和膜蛋白有關(guān)，D正確。
5.答案：D
解析：兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)，兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對(duì)等分布（即各占半邊），最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一現(xiàn)象說明構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性，D符合題意。
故選D。
名稱
分布
特點(diǎn)
a
磷脂雙分子層
膜的基本支架
具有流動(dòng)性
b
蛋白質(zhì)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(gè)磷脂雙分子層
大多數(shù)是可以運(yùn)動(dòng)的
c
糖被
細(xì)胞膜的外表面
保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別等

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第1節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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