单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,双基自主落实,核心互动突破,实验专项突破,活页限时训练,高考真题集训,第二节,流动镶嵌模型,知识点一细胞膜的探索历程和制备,细胞膜的探索历程,时间,实例,(,实验,),结论,(,假说,),19,世纪末,脂溶性物质更易通过细胞膜,欧文顿认为膜是由,_,组成的,20,世纪初,将膜分离提纯，并进行化学分析,膜的主要成分是,_,1925,年,红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的,2,倍,细胞膜中的脂质分子,_,脂质,脂质和蛋白质,排列为连续的两层,1959,年,电镜下细胞膜呈清晰的暗,亮,暗三层结构,罗伯特森认为生物膜由蛋白质,_,蛋白质三层结构构成,1970,年,人鼠细胞杂交实验,细胞膜具有,_,1972,年,桑格和尼克森提出了生物膜的,_,脂质,流动性,流动镶嵌模型,哺乳动物成熟的红细胞,细胞核和众多的细胞器,闪记：细胞膜,模型两特点三功能,流,动镶嵌模型,流动性、选择透过性,分隔细胞与外界环境、控制物质进出、进行信息交流,细胞核,两中心、五结构,代,谢和遗传的控制中心,核膜、核孔、核仁、核液、染色质,流动镶嵌模型,图解细胞膜的结构、功能及特性,(,高考、教材渗透图示,注意加深理解模型整体结构及各种组成成分的功能,),【,典例,1,】,(2009,浙江理综，,5),对,某动物进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭,(,消失,),。停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是,(,),。,A,细胞膜具有流动性,B,荧光染料能与细胞膜组成成分结合,C,根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率,D,根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,C,解析,细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质分子，通过某动物进行荧光标记实验说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合、根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率。,答案,C,【,典例,1,】,阅,读下列材料后，回答问题。,科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜,(,又称血影,),。有的科学家将,“,血影,”,中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的,2,倍。,(1),如何处理红细胞才能使其发生溶血现象,?_,。,(2),红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是,_,，红细胞具有,_,的功能。,(3),“,血影,”,的化学组成是,_,、,_,、,_,，其中的脂质主要是指,_,。,(4),选取鸡的红细胞作实验材料验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗？为什么？,_,。,将,其放入清水中吸水涨破,血红蛋白,运输,O,2,脂质,蛋白质,糖类,磷脂,不可以。无法提取到纯净的细胞膜。,因为鸡的红细胞含细胞核和各种细胞器,(5),使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力,(,),。,A,核酸酶,B,龙胆紫,C,糖水解酶,D,双缩脲试剂,C,【,训练,1,】,(,2011,新课标全国卷,),将,人的红细胞放入,4,蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是,(,),。,A,红细胞膜具有水溶性,B,红细胞的液泡体积增大,C,蒸馏水大量进入红细胞,D,低温时红细胞膜流动性增大,解析,红细胞细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层，故细胞膜不具有水溶性；与成熟的植物细胞不同，红细胞没有大的液泡；由于外界溶液的浓度小于细胞质溶液的浓度，红细胞在,4,的蒸馏水中吸水涨破；低温时红细胞膜的流动性减小。,C,二、细胞膜成分的鉴定及功能验证,(,拓展实验,),1,探究思路,获,取细胞膜材料,明确细胞膜的组成成分,利用化学试剂和相关酶进行物质鉴定,结合细胞融合和主动运输，推断细胞膜的结构和功能特点。,2,实验探究分析,(1),研,究细胞膜成分的最佳材料：哺乳动物成熟的红细胞，原因是这类细胞中没有其他的膜结构，只含有细胞膜一种膜结构。,(5),细胞膜中磷脂双分子层的鉴定：将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积，对比细胞膜的面积进行分析。,(6),物质通过细胞膜方式的探究：自由扩散：物质进入细胞的速率随着该物质浓度的增大不断提高；主动运输：物质进入细胞的方式受氧气浓度、呼吸抑制剂等因素的影响。,(7),细胞膜选择透过性的探究：利用有颜色的植物组织，放入清水中，然后，再用高温、强酸、强碱处理，观察实验前后清水的颜色变化。,(8),温度影响物质的跨膜运输：测定不同的温度条件下，物质进入细胞速率的变化。,【,典例,2,】,现,有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上材料，完成下列实验设计并分析有关问题。,(1),为获得纯净的细胞膜，应选取上述材料中的,_,_,做实验。选用该材料的原因是它,_,。,(2),将选取的上述材料放入,_,中，由于,_,作用，一段时间后细胞将破裂。,(3),科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为,S,，那么该细胞膜的表面积约为,_,。,人的成熟红细胞,除细胞膜外无其他膜结构,蒸馏水,渗透,(4),通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表。,物质种类,膜的类别,蛋白质,(%),脂质,(%),主要是磷脂,糖类,(%),变形虫细胞膜,54,42,4,小鼠肝细胞膜,44,52,4,人红细胞膜,49,43,8,线粒体内膜,76,24,0,菠菜叶绿体片层膜,70,30,0,上表数据显示，细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是,_,_,；主要区别是,_,_,。,(5),有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有,75%,排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是,_,。,主要由蛋白质和脂质组成,细胞器膜蛋白质含量较高，脂质含量较低,构成细胞膜的磷脂分子是可以,运动的，细胞膜具有一定的流动性,(6),生物膜具有控制物质进出的功能，请根据以下材料设计实验，验证膜的选择透过性。,材料：红玫瑰、质量分数为,15%,的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。,实验步骤：,_,。,_,。,_,。,取适量的玫瑰花瓣叶片，均分为两部分，,分别加入培养皿中，编号为,A,、,B,A,组加入适量的蒸馏水，,B,组加入,等量的质量分数为,15%,的盐酸,观察,A,、,B,两组花瓣的,颜色变化，溶液的颜色变化,解析,(1),人成熟的红细胞不仅无细胞核，也无其他膜结构，因此，是获取纯净细胞膜的好材料。,(2),人体细胞外液的渗透压相当于,0.9%,的生理盐水的渗透压，当红细胞放入蒸馏水中后，会因渗透作用吸水过多而破裂。,(3),细胞膜的骨架是磷脂双分子层，因此，当磷脂分子层面积为,S,时，磷脂双分子层,(,细胞膜,),面积为 。,(4),由题中表格可看出各种膜的主要组成成分相同，都是由蛋白质和脂质组成；分别比较每种成分在不同膜中的含量，可得出细胞膜与细胞器膜组成的主要区别。,(5),磷脂分子由整齐的排列变得不整齐，导致细胞膜厚度改变，推测是细胞膜的骨架,磷脂分子运动造成的。因细胞膜具有一定的流动性，细胞膜的厚度才会改变。,(6),活细胞的细胞膜具有选择透过性，细胞液中的色素不会从细胞中渗出；当细胞死亡时，细胞膜失去选择透过性，色素才会从细胞中渗出。由题干信息可知，杀死细胞的方法是用,15%,的盐酸处理。,【,训练,2,】,(2008,山东理综，,1),从,细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是,(,),。,A,糖脂,B,磷脂,C,糖蛋白,D,脂蛋白,解析,蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，还原糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色；细胞膜由蛋白质、脂质、糖类组成；细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。,C,1,判断正误,(1),(2011,四川卷,A),植,物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性,(,),。,(2),(2011,四川卷,D),生,物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新,(,),。,(3),(2011,山东卷,D),真,核生物细胞具有细胞膜系统,(,生物膜系统,),，有利于细胞代谢有序进行,(,),。,细胞膜的相关知识考查,解析,(1),原生质体融合依据的原理是细胞膜的流动性。,(2),细胞膜、内质网膜、高尔基体膜之间可通过具膜小泡的转移实现成分的更新。,(3),真核细胞的生物膜系统,(,包括细胞膜、细胞器膜、核膜,),，把各种细胞器分隔开有利于细胞代谢有序进行。,2,(2011,海南卷,),关,于动物细胞膜的叙述，错误的是,(,),。,A,细胞膜含有糖脂和糖蛋白,B,细胞融合与细胞膜的流动性有关,C,ATP,为,CO,2,分子通过细胞膜提供能量,D,细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的,解析,CO,2,分子通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要消耗能量。,答案,C,3,(2009,海南生物，,2),能,使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是,(,),。,A,淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶,B,纤维素酶、果胶酶、蛋白酶,C,果胶酶、溶菌酶、纤维素酶,D,磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶,解析,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,(,能被纤维素酶和果胶酶破坏,),，植物细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质分子,(,能被蛋白酶破坏,),。,答案,B,