【高一生物人教版必修一:课后强化作业4-2《生物膜的流动镶嵌模型》】在学习高中生物学的过程中,细胞膜作为生命系统的基本结构之一,始终是重点内容。而“生物膜的流动镶嵌模型”则是理解细胞膜结构与功能关系的关键知识点。本课后强化作业旨在帮助学生深入掌握这一模型的基本内容,并能够灵活运用相关知识解决实际问题。
一、生物膜的流动镶嵌模型概述
生物膜的流动镶嵌模型是由桑格(Singer)和尼克森(Nicolson)于1972年提出的,是对细胞膜结构的科学解释。该模型认为,细胞膜主要由磷脂双分子层构成基本骨架,蛋白质分子以不同的方式嵌入或覆盖在磷脂层中,且整个膜具有一定的流动性。
二、模型的主要特点
1. 磷脂双分子层
磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,因此在水中自然形成双分子层结构。这种结构为细胞膜提供了稳定的屏障,同时也决定了其选择透过性。
2. 蛋白质的分布形式
蛋白质可以以多种形式存在于膜中:
- 整合蛋白:贯穿整个磷脂双分子层,常参与物质运输;
- 外在蛋白:附着在膜的内外表面,多参与信号传递;
- 周边蛋白:通过静电作用与膜结合,通常与细胞识别有关。
3. 膜的流动性
膜中的磷脂分子和部分蛋白质可以在一定范围内进行侧向移动,这种流动性使得细胞膜具备一定的柔韧性和适应性。
三、流动镶嵌模型的意义
1. 解释细胞膜的选择透过性
由于磷脂双分子层的疏水特性,极性分子难以自由穿过膜;而某些蛋白质则能协助特定物质跨膜运输,从而实现对物质的筛选。
2. 支持细胞间的信息交流
膜上的受体蛋白可以识别外界信号分子,引发细胞内的响应,这是细胞通讯的重要机制。
3. 维持细胞的形态与功能
流动性使细胞膜能够适应环境变化,保持细胞的稳定状态。
四、典型例题解析
例题1:
下列关于生物膜流动镶嵌模型的说法中,正确的是( )
A. 磷脂分子只能在膜内侧移动
B. 所有蛋白质都镶嵌在磷脂双分子层中
C. 膜的流动性是由于磷脂分子的运动
D. 蛋白质不能在膜上移动
答案:C
解析:磷脂分子和部分蛋白质都可以在膜中移动,体现了膜的流动性。选项A错误,因为磷脂分子可在膜两侧移动;B错误,因为有些蛋白质是贯穿膜的;D错误,蛋白质也可以在一定程度上移动。
例题2:
细胞膜的功能与它的结构密切相关,以下哪项最能体现“结构与功能相适应”的观点?( )
A. 磷脂分子排列成双层
B. 蛋白质分布在膜的两侧
C. 膜具有一定的流动性
D. 膜上有糖蛋白
答案:A
解析:磷脂双分子层的结构为细胞膜提供了稳定的屏障,同时允许某些物质通过,体现了结构与功能的统一。
五、总结与思考
通过对“生物膜的流动镶嵌模型”的学习,我们不仅掌握了细胞膜的基本结构,还理解了其在细胞生命活动中的重要作用。在今后的学习中,应注重将理论知识与实际现象相结合,提升分析和解决问题的能力。
温馨提示:
建议同学们在完成本课后作业时,结合课本图示进行理解,并尝试绘制生物膜结构简图,加深记忆。同时,关注细胞膜在不同生理条件下的变化,如温度、pH等对膜流动性的影响,有助于拓展思维。