浅析生物膜的两个特点

◎张文斌

在生物界中，除了极少数的病毒、类病毒等以外，绝大多数的生物都是由细胞构成的。细胞作为生物体结构和功能的基本单位，它通过细胞膜将彼此间及与环境间分隔开，使之成为一个独立的生命体系。在真核细胞结构中，除了极少数的细胞器，如中心体、核糖体外，其细胞膜、核膜及线粒体等诸多细胞器均由单层或双层膜构成。这些膜结构在化学成分、功能等方面既相互独立又紧密联系，共同形成了一个有机的整体，即“细胞的生物膜系统”，该部分知识在生物教材（人教版）必修一第三章第二节中有介绍。

教材第四章第一节《物质跨膜运输的实例》中明确指出：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，即生物膜的功能特点是选择透过性。生物膜的这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。教材第四章第二节《生物膜的流动镶嵌模型》告诉我们：生物膜具有一定的流动性，即生物膜的结构特点。学生关于生物膜的这两个特点不是很清楚，在很多题目中经常会混淆。

例1：将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为（B）

A.生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的物质进入

B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定的流动性

C.微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物

D.生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过

例2：下列过程不能体现细胞膜的流动性的是：（D）

A.由一个细胞分裂为二个子细胞 B.白细胞吞噬病菌

C.萎蔫的植物细胞出现质壁分离 D.细胞膜糖蛋白的识别过程

例3：下图为肝细胞膜运输葡萄糖分子的示意图，下列叙述错误的是（D）

A.血糖浓度偏低时，葡萄糖的转运方向与上图相反

B.血糖浓度升高时，上图所示的过程速率加快，并有最大速率

C.载体的两种状态是蛋白质的空间结构发生改变的结果

D.肝细胞膜运输葡萄糖分子体现了细胞膜的选择透过性和流动性

学生面对以上类型题目经常会迷茫，究其原因是理不清生物膜选择透过性和流动性的本质与联系。生物膜之所以具有流动性，是因为它的基本支架——磷脂双分子层和镶嵌、贯穿或覆盖其中的绝大多数蛋白质都是可以流动的。磷脂双分子层的亲水头部（极性）朝外，疏水尾部（非极性）朝内，使得非极性物质比极性物质更容易穿过生物膜。同时膜上蛋白质只允许一定构象的物质通过，因此生物膜有选择透过性。膜上蛋白质种类和数量有差异是导致其具有选择透过性的主要原因，这一功能有利于细胞吸收有用的营养物质和排出有害的代谢废物。

教材是承载知识的根本，熟读教材、夯实基础是发展能力的重要保证。为了帮助学生更好地掌握细胞膜的流动性，笔者归纳了人教版必修一中出现的能体现膜的流动性的现象或实例如下：

1.草履虫的运动和分裂（P2）

2.精子和卵细胞的结合（P42）

3.分泌蛋白的合成和运输（P48）

4.将磷脂制成小球包裹药物送入细胞（P49）

5.质壁分离与复原现象（P63）

6.荧光标记的人鼠细胞融合实验（P67）

7.胞吞和胞吐现象（P72）

在教学过程中，要鼓励学生运用比较的思维方法，辨析貌似不同实则有联系的知识点，使学生更准确地掌握核心概念的本质，不断提高的思维能力。鉴于此笔者把人教版必修一第四章的核心概念内容与生物膜的两个特点的关系用概念图小结如下，希望对广大学生有所帮助。