内容正文:
课时2 流动镶嵌模型的基本内容
【定标-核心素养】
关键能力与核心素养
考情揭秘
直击能力
定标素养
基本考查点
流动镶嵌模型的基本内容;
细胞膜的结构特点及其应用;
细胞膜的功能特性及其应用。
1. 尝试用示意图或物理模型表达细胞膜的结构,并解释其合理性;
2. 通过脂质体药物的作用原理的分析,关注人体健康;
3. 能从微观层面理解细胞膜是如何保障生命活动的有序性,初步形成从分子机制到生命整体、从科学原理到社会应用的系统认知框架。
1. 通过实例建立细胞膜功能与疾病的关系,关注生命健康,建立生命的结构与功能观;
2. 通过探讨人工膜技术在医学、环境等领域的应用,认同生物学研究的价值;
3. 从细胞膜的物质交换角度,理解生物体与环境的相互作用,形成环境保护意识。
重点及难点
细胞膜的结构特点及其应用;
细胞膜的功能特性及其应用。
题型及难度
选择题为主,
难度偏易
【本课时主要内容】
流动镶嵌模型
细胞膜的结构特点
知识导航 基本支架 疏水性尾部 侧向自由 镶 嵌入 贯穿 大多 流动性 磷脂分子都能侧向自由移动 蛋白质分子大多也能运动
探究 细胞膜的流动镶嵌模型
【问题导入】
1972年,辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型为大多数人所接受。请根据教材内容以图画形式建构细胞膜的结构模型。
参考答案:磷脂双分子层 基本支架 具有屏障作用
蛋白质分子 嵌入 贯穿 运动
糖类分子(糖被) 识别 信息传递
【思考与讨论】
既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输呢?
少量水分子可通过磷脂双分子层的间隙,大量水分子通过膜蛋白的帮助进行运输
【资料12】人类对细胞膜的结构的探索从未停止,在流动镶嵌模型之后科学家们又提出了:1975年沃利奇-“晶格镶嵌模型”;1977年杰恩和怀特-“板块镶嵌模型”;1997年,思蒙斯-“脂筏模型”,请你就细胞模型的发现历程谈谈你对科学研究的认识。
科学研究不是一蹴而就的,是一代人一代人不断探索和积累的结果。前人的经验和理论为后人的发现提供了重要支持,而权威的结论也有错误的时候。科学是在不断修正中发展的。
典例细胞膜的亚显微结构如图所示。下列叙述错误的是 ( )
典例
A. 磷脂双分子层中的③为亲水端,④为疏水端
B. 膜蛋白①②⑤在细胞膜上的分布是不均匀的
C. 膜蛋白①与糖类构成的糖被具有识别的功能
D. 浆细胞分泌抗体与膜脂的侧向自由移动有关
必备知识 细胞膜的流动镶嵌模型。
关键能力
【答案】C
【解题思路】
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。蛋白质有的镶在磷脂分子表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层,有的贯穿磷脂双分子层。细胞膜的磷脂分子具有流动性,且蛋白质大多也能运动。细胞膜具有流动性。
对标训练细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是 ( )
对标训练
A. 动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的边界则是细胞壁
B. 细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
C. 所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D. 细胞膜组成复杂,其表面张力明显低于油—水界面的表面张力
【答案】 D
【解析】 动植物细胞的边界都是细胞膜,植物细胞的细胞壁是全透性的,无法控制物质进出,不能作为细胞边界,A错误;细胞膜控制物质进出的功能与物质②蛋白质和物质③磷脂双分子层都有关,B错误;细胞膜的流动性主要源于物质③磷脂的自由运动和物质②蛋白质的大多可运动,但并非 “所有” 蛋白质都能自由运动,C错误;细胞膜组成复杂(含蛋白质、糖蛋白等),细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力,D正确。
【易错提醒】
1. 认为整个细胞膜的支架是蛋白质。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,这是膜结构的基础。蛋白质分子以不同方式镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层中,赋予膜复杂的功能。
2.认为糖类单独存在,或分布在膜内外两侧。膜上的糖类很少,只占约2%-10%,且总是与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂。它们只分布在细胞的外表面(与外界环境接触的一侧),是细胞识别、信息交流的“天线”。
3. 认为膜蛋白是静止不动的,且在膜两侧对称分布。膜蛋白大多是可以运动的(但运动速度比磷脂慢),这是“流动镶嵌模型”的核心观点之一。膜蛋白的种类和数量在膜的内外两侧分布是不对称的,这与功能特异性直接相关。
4. 认为只有细胞膜才有“流动镶嵌模型”的结构。细胞内的各种膜结构(如线粒体膜、内质网膜等) 与细胞膜在化学成分和基本结构上相似,共同构成生物膜系统。
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