生物膜的流動鑲嵌模型(修改)

1、思考回答：思考回答：1. .生物膜系統(tǒng)包括哪些膜？生物膜系統(tǒng)包括哪些膜？ 細胞膜是由哪些成分構成的？細胞膜是由哪些成分構成的？2. 2. 生物膜對物質的選擇性吸收是否與其特生物膜對物質的選擇性吸收是否與其特 定的結構有關？定的結構有關？細胞膜、細胞器膜、核膜細胞膜、細胞器膜、核膜主要是脂質、蛋白質、少量的糖類主要是脂質、蛋白質、少量的糖類19 19世紀末世紀末“歐文頓實驗歐文頓實驗”1 1、根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關知識提出假說。、根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關知識提出假說。實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：_ 假說：假說： _ 細胞膜是由脂質組成的細胞膜是由脂質組成的 脂質分子更容易通過細胞膜脂質分子更容易通過細胞膜 時間：

2、時間：19251925年年 人物：荷蘭科學家人物：荷蘭科學家GorterGorter和和GrendelGrendel 實驗：從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)實驗：從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn) 面積是細胞膜的面積是細胞膜的2 2倍倍 提出假說：提出假說：_細胞膜中的磷脂是雙層的細胞膜中的磷脂是雙層的磷脂分子磷脂分子磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，子，磷酸磷酸“頭頭”部是部是親水親水的，脂肪酸的，脂肪酸“尾尾”部部是是疏水疏水的。的。親水頭部親水頭部疏水尾部疏水尾部 2 2、分離細胞膜，分析膜成分，推理膜結構、分離細胞膜，分析膜成

3、分，推理膜結構2020世紀初，科學家將細胞膜從世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞哺乳動物的紅細胞中中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶分解。解，也會被蛋白酶分解。分離分離細胞膜細胞膜所用的材料：所用的材料： ，優(yōu)點優(yōu)點： 。化學分析結果：化學分析結果： ，進一步實驗，得出結論：進一步實驗，得出結論： 。 哺乳動物的紅細胞哺乳動物的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器沒有細胞核和眾多的細胞器細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶分解細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶分解細胞膜是由脂質和蛋白質組成的細胞膜是由

4、脂質和蛋白質組成的2020世紀世紀4040年代，曾經(jīng)有學者推測脂質兩邊各年代，曾經(jīng)有學者推測脂質兩邊各覆蓋著蛋白質覆蓋著蛋白質 ，但直到，但直到5050年代，電子顯微年代，電子顯微鏡的誕生，科學家用它來觀察細胞膜。鏡的誕生，科學家用它來觀察細胞膜。3 3、觀察推理，提出最初的、觀察推理，提出最初的生物生物膜模型膜模型 所有的生物膜都由所有的生物膜都由_ 三層結構構成，中間亮層為三層結構構成，中間亮層為_，兩邊暗層為兩邊暗層為_，并且生物膜，并且生物膜為為_的統(tǒng)一結構。的統(tǒng)一結構。蛋白質脂質蛋白質蛋白質脂質蛋白質脂質分子脂質分子蛋白質分子蛋白質分子靜態(tài)靜態(tài)“羅伯特森電鏡實驗羅伯特森電鏡實驗”小鼠

5、細胞小鼠細胞綠色熒光染綠色熒光染料標記的膜料標記的膜蛋白蛋白細胞融合細胞融合40min40min37 37 雜交細胞雜交細胞紅色熒光紅色熒光染料標記染料標記的膜蛋白的膜蛋白人細胞人細胞4 4、對假說的質疑和、對假說的質疑和修正修正。隨著科學技術手段的適用，科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細胞膜隨著科學技術手段的適用，科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細胞膜中的位置是中的位置是 。 人鼠細胞融合，人鼠細胞融合，3737下經(jīng)過下經(jīng)過40min40min，兩種顏色的熒光，兩種顏色的熒光 ，該實驗表明該實驗表明 。細胞膜具有流動性細胞膜具有流動性均勻分布均勻分布有的平鋪在脂質表面，有的鑲嵌在脂質雙分子層中有的平鋪在脂質表面，有的鑲

6、嵌在脂質雙分子層中5 5、根據(jù)新的觀察和實驗證據(jù)，、根據(jù)新的觀察和實驗證據(jù)， 19721972年桑格和尼克森提出年桑格和尼克森提出了了新的生物膜結構模型新的生物膜結構模型 流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型蛋白質蛋白質磷脂雙分子層磷脂雙分子層糖蛋白糖蛋白繪制細胞膜的亞顯微結構示意圖繪制細胞膜的亞顯微結構示意圖1 1、生物膜中脂質和蛋白質的分布：、生物膜中脂質和蛋白質的分布： 2 2、細胞膜中糖的分布：、細胞膜中糖的分布： 3 3、細胞膜的結構特點：、細胞膜的結構特點： ； 功能特點：功能特點： 。蛋白質分子：蛋白質分子：有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面， 有的部分或全部嵌入磷脂雙分

7、子層中，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中， 有的橫跨整個磷脂雙分子層。有的橫跨整個磷脂雙分子層。 （體現(xiàn)了膜結構內外的不對稱性）（體現(xiàn)了膜結構內外的不對稱性）細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的成的糖蛋白糖蛋白，叫做，叫做糖被糖被。（糖被與細胞識別、保護和潤滑以及胞間信息交流等有（糖被與細胞識別、保護和潤滑以及胞間信息交流等有密切聯(lián)系）密切聯(lián)系）具有一定流動性具有一定流動性選擇透過性選擇透過性磷脂雙分子層磷脂雙分子層_基本支架基本支架遷移訓練遷移訓練1. 1. 一位科學家發(fā)現(xiàn)，當溫度升高到一定程度時，細胞膜一位科學家發(fā)現(xiàn)，當溫度升

8、高到一定程度時，細胞膜的厚度變小而面積增大，這是由于細胞膜的什么特性的厚度變小而面積增大，這是由于細胞膜的什么特性所決定的所決定的 ( ) ( )A.A.具有一定的流動性具有一定的流動性 B. B.是選擇透過性膜是選擇透過性膜 C C. .具有專一性具有專一性 D. D.具有運輸物質的功能具有運輸物質的功能遷移訓練遷移訓練2. 2. 食醋中的醋酸成分是活細胞不需要的小分子物質，蔗食醋中的醋酸成分是活細胞不需要的小分子物質，蔗糖不是活細胞需要的大分子物質。用食醋和蔗糖可將糖不是活細胞需要的大分子物質。用食醋和蔗糖可將新鮮的大蒜頭很快地腌成糖醋蒜，其原因是新鮮的大蒜頭很快地腌成糖醋蒜，其原因是(

9、)( ) A A醋酸和蔗糖分子均能存在于活細胞的間隙中醋酸和蔗糖分子均能存在于活細胞的間隙中 B B醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活細胞的表面醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活細胞的表面 C. C. 醋酸能固定和殺死活細胞，細胞膜失去了選擇性醋酸能固定和殺死活細胞，細胞膜失去了選擇性 D D因腌的時間過久，兩種物質均慢慢地進入活細胞因腌的時間過久，兩種物質均慢慢地進入活細胞AC遷移訓練遷移訓練3. 3. 欲獲得純凈的細胞膜，以研究其結構與功能，請你幫助設計一個簡易的實欲獲得純凈的細胞膜，以研究其結構與功能，請你幫助設計一個簡易的實驗，并回答有關問題。驗，并回答有關問題。(1)(1)選取人體的選取人體的

10、作為獲取細胞膜純凈物的來源。作為獲取細胞膜純凈物的來源。 A A成熟紅細胞成熟紅細胞 B. B.神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞 C C白細胞白細胞 D D口腔上皮細胞口腔上皮細胞(2)(2)將選取的上述材料放入將選取的上述材料放入 中，由于中，由于 作用，一段時間作用，一段時間后細胞將破裂。后細胞將破裂。 (3)(3)再用再用 法獲得純凈的細胞膜，上清液中含量最多的有機物法獲得純凈的細胞膜，上清液中含量最多的有機物是是 。(4)1985(4)1985年，年，OertonOerton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質容在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶解于脂質的物質

11、透過細胞膜十分困難。這表明組成易透過細胞膜，不溶解于脂質的物質透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞膜的主要成分中有細胞膜的主要成分中有 。(5)(5)有實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的，然后將這些有實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的，然后將這些細胞參在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結合。在這細胞識別細胞參在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結合。在這細胞識別過程中，起作用的是細胞膜上的過程中，起作用的是細胞膜上的 。(6)1925(6)1925年，年，Gorter GrendelGorter Grendel用丙酮提取細胞膜的磷脂，并將它在空氣用丙酮提取細胞膜

12、的磷脂，并將它在空氣水界面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍，水界面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍，由此可以認為細胞膜由由此可以認為細胞膜由 組成。如果單層磷脂分子的組成。如果單層磷脂分子的面積為面積為S S，則該細胞表面積為，則該細胞表面積為_。A清水清水滲透滲透差速離心差速離心血紅蛋白血紅蛋白脂質脂質磷脂雙分子層磷脂雙分子層S/2糖蛋白糖蛋白【課堂自我檢測】【課堂自我檢測】1. 1. 動物細胞有絲分裂過程中，細胞膜中央凹陷，最終縊裂形成動物細胞有絲分裂過程中，細胞膜中央凹陷，最終縊裂形成2 2個子細胞，與這一現(xiàn)象有關的細胞學基礎是個子細胞，與這一

13、現(xiàn)象有關的細胞學基礎是 ( )( ) A A細胞核具有排斥性細胞核具有排斥性 B. B.細胞質具有流動性細胞質具有流動性 C C細胞膜具有流動性細胞膜具有流動性 D D. .細胞具有周期性細胞具有周期性2 2最能代表生物膜基本化學成分的一組化學元素是最能代表生物膜基本化學成分的一組化學元素是 ( )( ) A AC C、H H、O O、N BN BC C、H H、O O、N N、P CP CC C、H H、O O、S S、P DP DC C、H H、O O、MgMg、FeFe3 3維生素維生素D D能較水溶性維生素優(yōu)先通過細胞膜，這是因為能較水溶性維生素優(yōu)先通過細胞膜，這是因為( )( ) A

14、 A細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架 B. B.磷脂雙分子層內不同程度地鑲嵌著蛋白質磷脂雙分子層內不同程度地鑲嵌著蛋白質 C C細胞膜的結構特點是具有一定的流動性細胞膜的結構特點是具有一定的流動性 D D細胞膜是選擇透過性膜細胞膜是選擇透過性膜CBA4 4組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子的排布有下組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子的排布有下述特點，其中描述細胞膜基本支架的是述特點，其中描述細胞膜基本支架的是 ( ) ( ) A A膜兩側的分子結構和性質不盡相同膜兩側的分子結構和性質不盡相同 B. B.磷脂排布成雙分子層磷脂排布成雙分子層 C. C.蛋白質分子附著和鑲嵌

15、于磷脂雙分子層中蛋白質分子附著和鑲嵌于磷脂雙分子層中 D.D.蛋白質和磷脂分子具有一定的流動性蛋白質和磷脂分子具有一定的流動性5 5對白血病病人進行治療的有效方法是將正常人的對白血病病人進行治療的有效方法是將正常人的骨髓造血細胞移植入病人體內，使病人能夠產(chǎn)生正骨髓造血細胞移植入病人體內，使病人能夠產(chǎn)生正常的血細胞。移植之前需要捐獻者和病人的血液進常的血細胞。移植之前需要捐獻者和病人的血液進行組織配型，主要檢測他們的行組織配型，主要檢測他們的 HLA HLA( (人體白細胞抗原人體白細胞抗原) )是否相配。是否相配。HLAHLA是指是指 ( )( ) A ARNA B DNA RNA B DNA

16、 C C磷脂磷脂 D D糖蛋白糖蛋白BD6 6仔細閱讀下列信息，并回答問題：仔細閱讀下列信息，并回答問題： 有人在研究未受精的卵細胞膜透過性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質很容易通過有人在研究未受精的卵細胞膜透過性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質很容易通過細胞膜，而不溶于脂質的物質則很難通過。細胞膜，而不溶于脂質的物質則很難通過。 細胞膜的化學成分中一定有某種物質，有利于脂質物質的通過。細胞膜的化學成分中一定有某種物質，有利于脂質物質的通過。19251925年年E EGorterGorter和和F FGrendelGrendel用有機溶劑將人成熟紅細胞膜中的這種物質提取出來，用有機溶劑將人成熟紅細胞膜中的這種物質提取出來

17、，并將它在空氣并將它在空氣水界面平鋪成單分子層時，這個分子層的面積相當于原水界面平鋪成單分子層時，這個分子層的面積相當于原來細胞表面積的兩倍來細胞表面積的兩倍。(1)(1)根據(jù)上述信息可能得出的結論是根據(jù)上述信息可能得出的結論是 (2)(2)題中所指細胞膜成分具有題中所指細胞膜成分具有 的功能。的功能。(3)(3)膜中主要成分還有膜中主要成分還有 ，請簡要說明如何設計實驗證明該物質的，請簡要說明如何設計實驗證明該物質的存在。存在。 (4)(4)如果以含如果以含32PO43-32PO43-的動物細胞培養(yǎng)液在體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞。的動物細胞培養(yǎng)液在體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞。 一段時間后，在新增殖的骨髓瘤細

18、胞中存在放射性的細胞結構一段時間后，在新增殖的骨髓瘤細胞中存在放射性的細胞結構主要有主要有 。細胞膜中含有脂質物質，且它在膜中呈雙層排列細胞膜中含有脂質物質，且它在膜中呈雙層排列 構成細胞膜的基本骨架構成細胞膜的基本骨架蛋白質蛋白質利用蒸餾水使人成熟紅細胞膜破裂，然后通過離心等方法提利用蒸餾水使人成熟紅細胞膜破裂，然后通過離心等方法提取出較純的細胞膜，再用雙縮脲試劑檢驗，發(fā)現(xiàn)溶液顏色由取出較純的細胞膜，再用雙縮脲試劑檢驗，發(fā)現(xiàn)溶液顏色由藍色轉為紫色藍色轉為紫色( (注意應先提取較純的細胞膜注意應先提取較純的細胞膜) )細胞膜、內質網(wǎng)膜、高爾基體膜、細胞核膜等生物膜細胞膜、內質網(wǎng)膜、高爾基體膜、細