◎張文斌
在生物界中,除了極少數(shù)的病毒、類病毒等以外,絕大多數(shù)的生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞作為生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,它通過細胞膜將彼此間及與環(huán)境間分隔開,使之成為一個獨立的生命體系。在真核細胞結(jié)構(gòu)中,除了極少數(shù)的細胞器,如中心體、核糖體外,其細胞膜、核膜及線粒體等諸多細胞器均由單層或雙層膜構(gòu)成。這些膜結(jié)構(gòu)在化學(xué)成分、功能等方面既相互獨立又緊密聯(lián)系,共同形成了一個有機的整體,即“細胞的生物膜系統(tǒng)”,該部分知識在生物教材(人教版)必修一第三章第二節(jié)中有介紹。
教材第四章第一節(jié)《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗分忻鞔_指出:細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜,即生物膜的功能特點是選擇透過性。生物膜的這一特性,與細胞的生命活動密切相關(guān),是活細胞的一個重要特征。教材第四章第二節(jié)《生物膜的流動鑲嵌模型》告訴我們:生物膜具有一定的流動性,即生物膜的結(jié)構(gòu)特點。學(xué)生關(guān)于生物膜的這兩個特點不是很清楚,在很多題目中經(jīng)常會混淆。
例1:將酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物用磷脂制成的微球體包裹后,更容易運輸?shù)交疾〔课坏募毎?,這是因為(B)
A.生物膜具有選擇透過性,能夠允許對細胞有益的物質(zhì)進入
B.磷脂雙分子層是生物膜的基本支架,且具有一定的流動性
C.微球體能將生物大分子藥物水解成小分子藥物
D.生物膜具有半透性,優(yōu)先讓生物大分子物質(zhì)通過
例2:下列過程不能體現(xiàn)細胞膜的流動性的是:(D)
A.由一個細胞分裂為二個子細胞 B.白細胞吞噬病菌
C.萎蔫的植物細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離 D.細胞膜糖蛋白的識別過程
例3:下圖為肝細胞膜運輸葡萄糖分子的示意圖,下列敘述錯誤的是(D)
A.血糖濃度偏低時,葡萄糖的轉(zhuǎn)運方向與上圖相反
B.血糖濃度升高時,上圖所示的過程速率加快,并有最大速率
C.載體的兩種狀態(tài)是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的結(jié)果
D.肝細胞膜運輸葡萄糖分子體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性和流動性
學(xué)生面對以上類型題目經(jīng)常會迷茫,究其原因是理不清生物膜選擇透過性和流動性的本質(zhì)與聯(lián)系。生物膜之所以具有流動性,是因為它的基本支架——磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿或覆蓋其中的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都是可以流動的。磷脂雙分子層的親水頭部(極性)朝外,疏水尾部(非極性)朝內(nèi),使得非極性物質(zhì)比極性物質(zhì)更容易穿過生物膜。同時膜上蛋白質(zhì)只允許一定構(gòu)象的物質(zhì)通過,因此生物膜有選擇透過性。膜上蛋白質(zhì)種類和數(shù)量有差異是導(dǎo)致其具有選擇透過性的主要原因,這一功能有利于細胞吸收有用的營養(yǎng)物質(zhì)和排出有害的代謝廢物。
教材是承載知識的根本,熟讀教材、夯實基礎(chǔ)是發(fā)展能力的重要保證。為了幫助學(xué)生更好地掌握細胞膜的流動性,筆者歸納了人教版必修一中出現(xiàn)的能體現(xiàn)膜的流動性的現(xiàn)象或?qū)嵗缦拢?/p>
1.草履蟲的運動和分裂(P2)
2.精子和卵細胞的結(jié)合(P42)
3.分泌蛋白的合成和運輸(P48)
4.將磷脂制成小球包裹藥物送入細胞(P49)
5.質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象(P63)
6.熒光標(biāo)記的人鼠細胞融合實驗(P67)
7.胞吞和胞吐現(xiàn)象(P72)
在教學(xué)過程中,要鼓勵學(xué)生運用比較的思維方法,辨析貌似不同實則有聯(lián)系的知識點,使學(xué)生更準確地掌握核心概念的本質(zhì),不斷提高的思維能力。鑒于此筆者把人教版必修一第四章的核心概念內(nèi)容與生物膜的兩個特點的關(guān)系用概念圖小結(jié)如下,希望對廣大學(xué)生有所幫助。