生物膜的流动镶嵌模型

第2节生物膜的流动镶嵌模型 其他 思考 用结构和功能相适应的观点分析 用哪种材料做细胞膜更适合体现细胞膜的功能 为什么 弹力布 三种材料中弹力布较适合做模型中的细胞膜 分析 作为细胞膜要满足下列几个条件 能作为细胞这一系统的边界 能让一部分物质透过 具有一定的弹性 思考与讨论 弹力布能完全表现细胞膜的功能吗 弹力布 1 生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 重点 2 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点 难点 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 思考 欧文顿的实验发现了什么 2 20世纪初 科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来 并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解 也会被蛋白酶分解 思考 从资料2中我们可以知道细胞膜的主要成分是什么 脂质和蛋白质 3 1925年 两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺展成单分子层 测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍 推论 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 思考 通过实验现象可以得到怎样的推论 细胞膜的两侧都有水环境存在 同学们尝试着大胆的推测和想像一下 在这样的环境中 磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢 推测 尾部疏水端 头部亲水端 磷脂分子 A B C 水 水 4 1959年 罗伯特森 J D Robertson 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片 显示暗 亮 暗三层结构 思考 三层结构中暗指的是什么 亮又指的是什么 思考 三明治 结构模型有什么不足 1 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 2 细胞的生长 变形虫的变形运动 白细胞吞噬病菌等这些现象无法解释 5 1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有流动性 体现细胞膜流动性的实例还有分泌蛋白的分泌 植物细胞的质壁分离与复原等 思考 实验结果说明了什么 6 1972年桑格 S J Singer 和尼克森 G Nicolson 提出了新的生物膜模型 流动镶嵌模型 为多数人所接受 流动镶嵌模型 例1 科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来 并将它在 空气 水 界面上铺成单分子层 发现这个单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍 这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是 A 单层排列B 均匀稀疏排列C 双层排列D 均匀紧密排列 C 解析 由于构成细胞膜的磷脂呈双层排列 因此将细胞膜中的磷脂成分提取出来铺成单分子层 单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍 解题关键 分析单分子层的表面积和原细胞膜表面积的关系 1 生物膜的基本支架 磷脂双分子层 亲水性头部朝向外侧 疏水性尾部朝向内侧 二 流动镶嵌模型的基本内容 2 蛋白质分子存在形态 3 生物膜的结构特点 有镶在表面 嵌入 横跨三种 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被 体现了生物膜的不对称性 糖被与细胞识别 胞间信息交流等有密切联系 一定的流动性 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 要分清糖链和糖蛋白 例2 如图是细胞膜的亚显微结构模式图 表示构成细胞膜的物质 下列有关说法错误的是 A 细胞之间的相互识别与 有关B 表示蛋白质分子C 分子大都是可以运动的D 细胞膜的功能特性与 分子无关 D 解析 细胞膜的主要成分为 蛋白质和构成基本支架的 磷脂双分子层 大都是不断运动的 是细胞膜流动性的基础 糖蛋白具有识别等作用 细胞膜的结构特点是功能特性的基础 解题关键 识别图中各部分结构和名称 警示 1 糖被只分布在细胞膜外表面 这是判断物质进还是出细胞膜的标志 2 由于蛋白质具有结构特异性和功能多样性 因此膜的不同部位尽管结构一样 但功能可能不一样 3 具有一定的流动性是细胞膜的结构特点 选择透过性是细胞膜的功能特点 基本支架 具有流动性 有的横跨整个磷脂双分子层 生物膜 大多数可以运动 生物膜具有的结构特点 磷脂双分子层 蛋白质分子 部分镶在磷脂双分子层表面 部分或全部嵌入磷脂双分子层中 流动性 成分 成分 1 生物膜的 蛋白质 脂质 蛋白质 静态结构模型不能解释下列哪种现象 A 细胞膜是细胞的边界B 溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C 变形虫做变形运动D 细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中 解析 蛋白质 脂质 蛋白质 静态结构模型 不能解释变形虫的变形运动 因为变形运动体现细胞膜的流动性 C 2 一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来 进入一相邻细胞的叶绿体基质内 共穿过的生物膜层数是 A 5B 6C 7D 83 细胞膜上与细胞识别 免疫反应 信息传递和血型的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 B A 4 在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事 利用体外胆管上皮细胞感染模型 分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程 结果发现 隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时 会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集 导致膜局部快速水内流 从而促使局部细胞膜伸展突起 据此回答 1 上述材料说明细胞膜的结构具有特性 2 下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 A 肿瘤细胞的浸润转移B 白细胞吞噬异物C 葡萄糖进入小肠上皮细胞D 抗体的分泌 3 若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致 可另设计一组对照实验 用对 进行处理 答案 1 一定的流动性 2 A B D 3 蛋白质抑制剂水通道蛋白 解析 1 从题中所给材料可知 细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起 说明细胞膜具有一定的流动性 2 肿瘤细胞的浸润转移 需进行变形运动 白细胞吞食异物 细胞膜要伸出伪足将异物包裹 抗体的分泌 细胞膜要出芽进行胞吐 都与细胞膜伸展突起相关 葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的 与上皮细胞细