第2节 生物膜的流动镶嵌模型
【自学学案】
1．凡是可以溶于 的物质，比不能溶于 的物质更容易通过细胞膜进入细胞。2．生物膜的主要成分是 。
3．1925年，两位荷兰科学家用 从人的红细胞中提取 ，在空气——水界面上铺展成 ，测得 的面积恰为红细胞表面积的两倍。
4．1970年，科学家所做的荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合试验的试验现象证明细胞膜具有 。
5．1972年，桑格和尼克森提出了为大多数人所接受的 。
6.生物膜的 膜型认为， 构成了膜的基本支架，这个支架不是
的，而是具有 的；蛋白质分子有的 在磷脂双分子层表面，有
的部分或全部 磷脂双分子层中，有的 整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也
是可以 的。
7.在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的 与 结含成的 ，叫做糖被。
【堂精练】
例1 一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的 ( )
A.具有一定的流动性 B.是选择透过性膜
C．具有专一性 D.具有运输物质的功能
例2 动物细胞有丝分裂过程中，细胞膜中央凹陷，最终缢裂形成2个子细胞，与这一现象有关的细胞学基础是 ( )
A．细胞核具有排斥性 B.细胞质具有流动性
C．细胞膜具有流动性 D．细胞具有周期性
例3 食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖不是活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜头很快地腌成糖醋蒜，其原因是 ( )
A．醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中
B．醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面
C.醋酸能固定和杀死活细胞，细胞膜失去了选择性
D．因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞
例4 欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实验，并回答有关问题。
(1)选取人体的 作为获取细胞膜纯净物的。
A．成熟红细胞 B.神经细胞 C．白细胞 D．口腔上皮细胞
(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)再用 法获得纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物是 。
(4)1985年，Oerton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶解于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 。
(5)有实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的，然后将这些细胞参在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。在这细胞识别过程中，起作用的是细胞膜上的 。
(6)1925年，Gorter Grendel用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气——水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原细胞表面积的两倍，由此可以认为细胞膜由 组成。如果单层磷脂分子的面积为S，则该细胞表面积为 。
【后练习】
一、选择题
1．提出生物膜流动镶嵌模型的时间和科学家分别是 ( )
A．1959年，罗伯特森 B．1972年，桑格和尼克森
C．19世纪，施旺和施莱登 D．19世纪，欧顿
2．生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ( )
①以磷脂双分子层为基本骨架 ②蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构
③静止的 ④流动的
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
3．在细胞膜上，和细胞与细胞之间或者细胞与其他大分子之间互相联系，有密切关系的化学物质是 ( )
A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸
4．最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元素是 ( )
A．C、H、O、N B．C、H、O、N、P
C．C、H、O、S、P D．C、H、O、g、Fe
5．维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为 ( )
A．细胞膜以磷脂双分子层作基本支架
B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质
C．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性
D．细胞膜是选择透过性膜
6．组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架的是 ( )
A．膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.磷脂排布成双分子层
C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中 D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性
7．对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血细胞移植入病人体内，使病人能够产生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的 HLA(人体白细胞抗原)是否相配。HLA是指 ( )
A．RNA B DNA C．磷脂 D．糖蛋白
8．细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断细胞膜的化学成分主要是 ( )
①磷脂 ②蛋白质 ③多糖 ④核酸
A．①③ B、②③ C．①② D．②④
9．变形虫表面的任何部位都能伸为伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成依赖于细胞膜的 ( )
A．选择透过性 B．流动性 C．保护性 D．主动运输
10．关于细胞膜流动性的叙述，正确的是 ( )
A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性
B. 因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关
C．细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关
D．细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关
11．科学家常用牛、羊等哺乳动物的红细胞作为研究细胞膜成分的材料的原因，不正确的叙述是 ( )
A．哺乳动物成熟红细胞无细胞核等其他膜结构，易得到较纯的细胞膜
B．哺乳动物成熟红细胞呈游离状态，易分离和稀释
C．哺乳动物红细胞易获取、价格合理
D．哺乳动物红细胞无细胞壁，容易制取细胞膜
12.生物膜的“蛋白质一脂质－蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象 ( )
A．细胞膜是细胞的边界 B．溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
C．变形虫的变形运动 D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间
13．用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人和鼠的细胞融合。融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将融合后的细胞在适宜的条下培养，保持其活性，但融合后的杂种细胞仍为一半红，一半绿，发生这一现象可能的原因是 ( )
A．人、鼠细胞发生了免疫反应
B．构成人细胞的磷脂分子和鼠细胞的磷脂分子不具亲合性
C．人细胞的蛋白质分子大，位于下方，鼠细胞的蛋白质分子小，位于上方
D.细胞膜上的蛋白质发生变性，细胞膜失去了流动性
二、非选择题
14．仔细阅读下列信息，并回答问题：
①有人在研究未受精的卵细胞膜透过性时，发现脂溶性物质很容易通过细胞膜，而不溶于脂质的物质则很难通过。
②细胞膜的化学成分中一定有某种物质，有利于脂质物质的通过。1925年E•Gorter和F•Grendel用有机溶剂将人成熟红细胞膜中的这种物质提取出，并将它在空气——水界面平铺成单分子层时，这个分子层的面积相当于原细胞表面积的两倍。
(1)根据上述信息可能得出的结论是 。
(2)题中所指细胞膜成分具有 的功能。
(3)膜中主要成分还有 ，请简要说明如何设计实验证明该物质的存在。
(4)如果以含32PO43-的动物细胞培养液在体外培养骨髓瘤细胞。一段时间后，在新增殖的骨髓瘤细胞中存在放射性的细胞结构主要有 。
15．用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在370C下保温40 min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布(如图所示)，试问：
(1)人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成
膜结构的起受体作用的 。
为使人、鼠细胞膜融合在一起，必须
除去细胞膜表面起 作用的糖
蛋白。
(2)融合细胞表面的两类荧光染料分布的动态变化，可以证实关于细胞膜结构“模型”的
观点是成立的。
(3)融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，原因是 ，这表明膜的结构具有 。
(4)细胞融合实验若在20℃条下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明 。若在10C条下，两种表面抗原便难以平均地分布，这又说明 。
参考答案
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
【自学学案】
1．脂质 脂质 2．脂质和蛋白质 3．丙酮 脂质 单分子层 单分子层 4．流动性
5．流动镶嵌模型 6．流动镶嵌 磷脂双分子层 静止的 流动性 镶嵌 嵌入 横跨运动 7. 蛋白质 糖类 糖蛋白
【堂精练】
1.A 2.C 3.C 4. (1)A (2)清水(或蒸馏水) 渗透 (3)离心 血红蛋白 (4)脂质物质 (5)糖蛋白 (6)两层 S／2
【后练习】
1.B 2.C 3.A 4.B 5.A 6.B 7.D 8.C 9.B 10.D 11.C 12.C 13.D
14．(1)细胞膜中含有脂质物质，且它在膜中呈双层排列 (2)构成细胞膜的基本骨架
(3)蛋白质 利用蒸馏水使人成熟红细胞膜破裂，然后通过离心等方法提取出较纯的细胞膜，再用双缩脲试剂检验，发现溶液颜色由蓝色转为紫色(注意应先提取较纯的细胞膜)
(4)细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞核膜等生物膜
15．(1)糖蛋白 免疫(或识别) (2)膜物质分子能够运动 (3)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的 一定的流动性 (4)膜上蛋白质分子运动的速度随温度的降低而减慢 环境温度很低(接近O℃)时，蛋白质分子运动速度也接近零
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