淺析生物膜的兩個特點

◎張文斌

在生物界中，除了極少數的病毒、類病毒等以外，絕大多數的生物都是由細胞構成的。細胞作為生物體結構和功能的基本單位，它通過細胞膜將彼此間及與環境間分隔開，使之成為一個獨立的生命體系。在真核細胞結構中，除了極少數的細胞器，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成。這些膜結構在化學成分、功能等方面既相互獨立又緊密聯系，共同形成了一個有機的整體，即“細胞的生物膜系統”，該部分知識在生物教材（人教版）必修一第三章第二節中有介紹。

教材第四章第一節《物質跨膜運輸的實例》中明確指出：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，是活細胞的一個重要特征。教材第四章第二節《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，即生物膜的結構特點。學生關于生物膜的這兩個特點不是很清楚，在很多題目中經常會混淆。

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，更容易運輸到患病部位的細胞中，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，優先讓生物大分子物質通過

例2：下列過程不能體現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質壁分離 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.載體的兩種狀態是蛋白質的空間結構發生改變的結果

D.肝細胞膜運輸葡萄糖分子體現了細胞膜的選擇透過性和流動性

學生面對以上類型題目經常會迷茫，究其原因是理不清生物膜選擇透過性和流動性的本質與聯系。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蛋白質都是可以流動的。磷脂雙分子層的親水頭部（極性）朝外，疏水尾部（非極性）朝內，使得非極性物質比極性物質更容易穿過生物膜。同時膜上蛋白質只允許一定構象的物質通過，因此生物膜有選擇透過性。膜上蛋白質種類和數量有差異是導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物質和排出有害的代謝廢物。

教材是承載知識的根本，熟讀教材、夯實基礎是發展能力的重要保證。為了幫助學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的能體現膜的流動性的現象或實例如下：

1.草履蟲的運動和分裂（P2）

2.精子和卵細胞的結合（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.質壁分離與復原現象（P63）

6.熒光標記的人鼠細胞融合實驗（P67）

7.胞吞和胞吐現象（P72）

在教學過程中，要鼓勵學生運用比較的思維方法，辨析貌似不同實則有聯系的知識點，使學生更準確地掌握核心概念的本質，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容與生物膜的兩個特點的關系用概念圖小結如下，希望對廣大學生有所幫助。