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1.准确理解和正确区分生物膜和生物膜系统,体现结构和功能相适应的生命观念 生物膜是指细胞中主要以磷脂双分子层为基本骨架,蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿等不同形式与之结合在一起而形成的一个整体,具有特定结构和特殊功能的膜结构.而生物膜系统则是细胞内由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成的一个结构系统,和生物膜之间是部分和整体的关系.所有的生物膜在物质组成和分子结构上都具有相似性,结构上都具有一定的流动性,功能上都具有选择透过性,实现与外界分隔、控制物质进出、进行信息交流的主要功能.都可以用“流动镶嵌模型”加以解释.而膜蛋白种类和数量的不同又决定了不同的生物膜具备不同的功能,体现出结构和功能相适应的观点:即组成膜的分子具有运动性决定了膜具有流动性,膜的流动性又决定了其功能具有选择透过性.
2.生物膜系统在结构和功能上的联系,体现部分和整体的观点 2.1生物膜系统作为一个统一的整体在结构上具有一定的连续性 构成生物膜系统的各种生物膜可以实现彼此之间的相互转化.以教材插图为例,内质网在整个细胞中占据广大的空间,内连核膜,外连细胞膜,使细胞膜和核膜紧密联系,大面积的网格为多种酶提供附着位点,为许多重要的生化反应提供广阔空间,体现出生物膜之间在结构上的直接联系.同时,在细胞中有发达的高尔基体通过膜结构的囊泡向内实现与内质网的转化,向外实现与细胞膜的转化,起到了重要的交通枢纽和中转站的作用.所以,生物膜系统包含各种生物膜,而且根据功能的需要实现相互转化,是部分和整体的关系,如图１所示.
2.2生物膜系统作为一个统一的整体在功能上紧密联系,协调配合 在分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌完整而有序的过程中,蛋白质(多肽)最初在非膜结构的核糖体上合成一段肽链,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移进入内质网管腔中进行初步加工、修饰,形成具有一定活性的较为成熟的蛋白质,再以囊泡包裹的形式运输到高尔基体内进一步的修饰、加工、分类、包装,形成成熟的蛋白质(如胰岛素),最后以囊泡包裹的形式运输到细胞膜,囊泡与细胞膜融合,分泌蛋白以胞吐的方式完成分泌,而整个过程中主要以线粒体供能间接参与.从生物膜系统功能上的联系看,该过程体现了生物膜部分与生物膜系统整体之间统一的观点(见图２).
【示例２】生物膜系统从结构和功能上都是一个统一的整体. 根据图中所给信息,回答下列各题:
3.细胞内生物膜系统的存在和出现,体现生物进化的观点 就细胞结构而言,所有的细胞都有生物膜,但不是所有的细胞都有生物膜系统.原核细胞就只有生物膜——细胞膜,而没有生物膜系统,而真核细胞绝大多数都具有由多种生物膜构成的生物膜系统,少数特化后的细胞无生物膜系统.如哺乳动物成熟的红细胞,高等植物特化后的导管、筛管细胞等.从生物进化的规律(简单到复杂,低等到高等)来看,在原始海洋中由有机高分子物质组成的多分子体系外面包有最原始的界膜,与周围的原始海洋环境分隔开,成为一个相对独立的结构体系,能够实现原始的物质交换.由此可以看出:从原始海洋中多分子体系外的最原始界膜,到原核细胞只有细胞膜,再到真核细胞的由多种生物膜构成的生物膜系统,体现了生物进化的观点,生物膜系统的形成和出现是进化上的重要标志之一.而作为最原始低等的病毒既无生物膜更无生物膜系统. 【示例３】如图５是关于细胞生物膜系统的概念图,请回答下列问题:
4.区分生物膜与组织黏膜 生物膜是位于细胞内的膜结构,概念的外延是细胞内,主要包括了细胞膜、细胞器膜和核膜三大类,在真核细胞中构成复杂的生物膜系统.而口腔黏膜、胃黏膜等属于组织黏膜,是由许多上皮细胞构成的组织结构,属于生命系统的一个结构层次,而生物膜不属于生命系统的结构层次.由于组织黏膜包含了许多细胞,也就包含了许多生物膜,但组织黏膜一定不能等同于生物膜. 【示例４】下列有关生物膜系统的说法，正确的是( )
在复习中通过以上分析和举例,理清了生物膜与生物膜系统的区别和联系,不是所有的生物都具有生物膜,更不是所有的生物都具有生物膜系统,这对于我们认识生命的起源和生物的进化,领悟生物学的基本观点,培养学生的生物学核心素养都是大有裨益的. |
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