搜索
第4章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程生物膜结构模型的建构历程是比较长，也是一个不断继承、发展、开拓、修正的过程，这方面资料很多，教材仅按时间进程选取部分。时间：19世纪末1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验，发现凡是溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。资料一欧文顿的推论是否正确？细胞膜中除了含脂质外，还有没有其他的成分呢？提出假说：膜是由脂质组成的资料二时间:20世纪初实验:将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来.化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质.那么，脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺成单层分子，测得单分子层面积是红细胞表面积的2倍.提出假说：资料三细胞膜中的脂质分子必然为连续的两层！磷脂分子亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。请运用化学知识解释,为什么磷脂在空气---水界面上铺展成单分子层,而科学家如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的。•提示：因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电子显微镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构模型.资料四思考这种“三明治”结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾，无法解释变形虫的变形运动和细胞的生长等生命活动。时间：1970年人物：LarryFrye等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布提出假说：细胞膜具有流动性资料五实例还有那些？蛋白质分子时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：流动镶嵌模型磷脂双分子层二、流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容：成分:基本支架:蛋白质排布方式:结构特点:功能特点:蛋白质脂质少量多糖磷脂双分子层蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）具有一定的流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的)选择透过性多糖：糖被（仅外侧）识别、保护、润滑2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。思考3.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确,还应通过科学实验进行检验和修正.4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？当时的技术不能实现，人们无法亲眼看见细胞膜，只能从功能入手，再严谨推理大胆想象。1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。思考对生物膜结构的探索历程19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由和组成；1959年罗伯特森提出的“单位膜”结构模型：所有生物膜都由三层结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有；1972年，桑格和提出了。脂质脂质蛋白质蛋白质－脂质－蛋白质流动性尼克森流动镶嵌模型小结1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A细胞膜具有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）A细胞膜B核膜C线粒体膜C叶绿体膜3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（）A5B6C7D84、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸5、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（）A保护作用B一定的流动性C主动运输D选择透过性6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）A维生素D和性激素B水和尿素C氨基酸和葡萄糖D酶和胰岛素4、下列有关膜的叙述，错误的是A．细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成B．核膜和内质网膜在结构上有密切联系C．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D．细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的5、根毛细胞的细胞液浓度最大的植物，分布在A．热带雨林B．荒漠C．草原D．森林CB