生物膜的流动镶嵌模型
4.2生物膜的流动镶嵌模型 (共47张PPT)
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荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟 后
370C
鼠细胞 结论:细胞膜具有一定的流动性
流动镶嵌模型的基本内容
1. 生物膜的基本支架:磷脂双分子层 2. 蛋白质的位置:镶、嵌、贯穿磷脂双分子层 3. 生物膜的结构特点:具有一定的流动性 4. 糖被(糖蛋白)的功能:保护、润滑、识别等
温故知新
1. P41:细胞膜的主要成分:脂质和蛋白质 2. P64:细胞膜的功能特点:选择透过性 3. P49:生物膜:细胞器膜、细胞膜、核膜等的统称
学习目标
1.简述生物膜的结构。 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。
一、对生物膜结构的探索历程
一 19世纪末,膜透性实验 二 20世纪初,膜成分实验 三 1925年,膜面积实验 四 1959年,膜结构实验 五 1970年,膜融合实验
时光机之一:19世纪末,欧文顿实验
19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物 细胞的通透性进行上万次实验,发现问题:细胞 膜对不同物质的通透性不同。
● ●● ●● ● ● ●
●不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
细胞膜
假说: 膜是由脂质(磷脂)组成的
细胞膜的通透性实验 时间:1895年
人物:欧文顿
实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性 实验,发现脂质、脂溶性的物质更容易通过细胞膜。
时间:1972年 人物:桑格和 尼克森
提出:流动镶嵌模型 (大多数人接受)
蛋白质分子
磷脂双分子层
※1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
新技术带来新模型
科学家关于蛋白质 在细胞膜上存在的 三种方式的概括: 1 在膜表面 2 嵌在膜中 3 穿透膜
生物膜的流动镶嵌模型
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实验二 膜成分实验
时间:20世纪初 实验:科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中 1925年
人物: 荷兰科学家
Gorter和Grendel
实验:
磷脂
从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,
发现面积是细胞膜的2倍
实验三 膜面积实验
磷脂分子
亲水头部
疏水尾部
磷脂是单一层种由磷甘脂油分,子脂在肪空酸气和—磷酸水所界组面成上的是分子 如何排布的呢?
实验三 膜面积实验 单层磷脂分子在空气—水界面上是如何
实验六 膜融合实验
时间:1970年 实验:
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
细胞融合
37℃ 40min
绿色荧光染料标记
鼠细胞表面蛋白质
结论: 细胞膜具有一定的流动性
一、对生物膜结构的探索历程
一 19世纪末 膜透性实验 二 20世纪初 膜成分实验 三 1925年 膜面积实验 四 1959年 膜结构实验 五 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
糖蛋白 在细胞膜的外表,糖类与蛋白质结合
而成糖蛋白,叫做糖被
糖脂 作用:润滑、保护和识别 膜的结构特点: 具有一定的流动性
膜的功能特性: 选择透过性
课堂反馈
C 1.下列最能正确表示细胞膜结构的是( )
A
B
C
D
2、据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等
C 物质较容易优先通过细胞膜,这是因为(
生物膜的流动镶嵌模型(共31张PPT)
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生物膜结构的探索历程
想一想
在建立生物膜模型的过程中,实验 技术的进步起到怎样的作用?
1970年,弗雷(Larry Frye)和埃迪登()等科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分
子(免疫荧光染色技术),将小鼠细胞和人的细胞融合。
阅读教材P68 “蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否是静态结构?
面积的2倍。
得出结论:
细胞膜中的脂质分子(主要是磷脂分子)必然排列 为连续的两层。
细胞膜上的磷脂分子如何排列成连续 的两层?
除脂质外,蛋白质也是细胞膜的主要成 分。那么蛋白质位于细胞膜的什么位置?
1935年, 丹尼利(J. Danielli )和戴维桑( H. Davson ) 提出了“蛋白质-脂类-蛋白质”的三 明治模型。认为:质膜由双层脂类分子及其内外 表面附着的蛋白质构成的。
2、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,有的贯穿整个磷脂双分子层(体现了膜结构内外的不对称性 )。
脂质和蛋白质是怎样组成膜的?
1925年,荷兰科学家高特() 和戈莱格尔(),用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单层
分子。
plasma membrane
提出假说——单位膜模型
生物膜是由“蛋白质-脂质-蛋白质”的三层结构构成的静态统一 结构。 (“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型)
1959年,罗伯特森() 用锇酸处理了细胞膜(蛋白质经锇酸作用后形成高电子密度的锇黑,在电镜下呈暗带,磷脂分子电子密度低则呈亮带 ),用
超薄切片技术获得了清晰的红细胞细胞膜照片,显示暗-明-暗三层结构,厚约。
生物膜的流动镶嵌模型
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单位膜模型
提出假说:
生物膜是由“蛋白质—脂 质—蛋白质”的三层结构构成的静 态统一结构
变形虫的变形运动
植物细胞质壁分离现象
“蛋白质—脂质—蛋白质”单位膜模型有什么不足?
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.
开拓篇:
膜能运动吗?如果运动,膜上的蛋白质又 该位于什么位置?
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
丁卫萍
问题探讨
塑料袋
其他……
植物细胞的质壁分离说明膜具有弹性
如果模拟做真核细胞三维结构模型,你认为: 塑料袋、普通布和弹力布,哪种更适合做细胞膜 体现细胞膜的功能?为什么?
分析:做为细胞膜要满足下列几个条件: ① 能做为细胞这一系统的边界; ② 能让一部分物质透过; ③ 具有一定的弹性。
因此三种材料中弹力布较适合做模型中的细胞膜。
弹力布能完全体现细胞膜的功能吗?
开启篇
从生理功能入手的科学研究
一种物质或物体的结构,实际上是指其组 成分之间的组合形式。比如细胞的结构是 指由细胞膜,细胞质基质,细胞器,细胞 核之间的组合形式. 氨基酸的结构是指组成它的各种原子之间 组合形式。 要弄清一种物质或物体的结构,首先要弄 清其组成成分。那么细胞膜的组成成是什 么呢?
6.糖蛋白及糖脂的介绍! 糖蛋白
蛋白质
磷脂双 分子层
糖蛋白及糖脂的介绍!
一.多糖+蛋白质 == =糖蛋白
注意:1.糖蛋白也称为糖被,具有识别(细胞
之间信息交流),保护和润滑等作用(如:消 化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白)。
2. 存在于膜外表面,是判断膜内外的
标志。
3.糖蛋白只是膜上众多种类蛋白质的一
4.2生物膜流动镶嵌模型
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C)
2.罗伯特森的关于生物膜模型的构建:所有的生物 膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜 下看到的中间亮层是脂质分子,两边暗层是蛋白质分
子。这一观点的局限性最主要在于(
A.不能解释生物膜的化学组成
D
)
B.不能解释生物膜成分的相似性
C.不能解释脂质类物质较容易跨膜运输
D.不能解释变形虫的变形运动
19世纪末,欧文顿(E.Overton)用 500多种化学物质对植物细胞膜的通透 性进行了上万次研究。 溶于脂质的物质, 容易穿过细胞膜, 不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。
不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
● ●
细胞膜
提出假说:膜是由脂质组成的。 友情提示:相似相溶原理
直至20世纪初,科学家第一次将细胞膜
蛋白质 糖被是细胞膜的外表,一层由细胞膜上的_________ 糖类 细胞识别 和______结合形成的糖蛋白,其作用是___________、 免疫反应 _________等。
1.胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质以自
由扩散的方式优先通过细胞膜,这是因为( A.细胞膜具有一定的流动性 B.细胞膜是选择透过性膜 C.细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本支架的 D.细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子
二、生物膜的流动镶嵌模型内容
小结:
脂质 蛋白质 生物膜是由_______和__________组成的。 1.生物膜的组成:
2.生物膜的流动镶嵌模型。
磷脂双分子层 生物膜的流动模型认为,___________构成了膜的基 本骨架;构成生物膜的磷脂具有流动性;大多数蛋白质分 子也是可以运动的。
3.糖被的结构及功能。
你观察到这个结构时, 你会认为这三层结构分 别是什么呢,从而你又 可以提出一个什么假说 呢?
生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式
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主动运输的动力来源
载体蛋白介导的主动运输
物质通过与载体蛋白结合,由载体蛋白的构象变化介导物质逆浓度梯度跨膜运 输的过程。载体蛋白介导的主动运输需要消耗能量。
离子泵介导的主动运输
离子泵通过水解ATP释放的能量,将物质逆浓度梯度跨膜运输的过程。离子泵 介导的主动运输需要消耗能量。
04
物质跨膜运输的实例和应用
胞吐
细胞内物质通过囊泡与细胞膜融合, 将物质释放到细胞外。
03
物质跨膜运输的动力来源
被动运输的动力来源
扩散
物质在浓度差的作用下,由高浓度向 低浓度方向自发流动的过程。扩散不 需要消耗能量,是被动运输的一种方 式。
渗透
水分子或其他溶剂分子通过半透膜从 低浓度一侧向高浓度一侧的流动过程。 渗透作用的动力来自半透膜两侧的浓 度差和压力差。
蛋白质分子
蛋白质分子以不同的方式 镶嵌在磷脂双分子层中, 它们承担着物质转运、信 息传递等重要功能。
糖类分子
糖类分子以共价键与蛋白 质或磷脂相连,形成糖蛋 白或糖脂,参与细胞识别 和信息传递。
流动镶嵌模型的特点
流动性
可塑性
磷脂分子和蛋白质分子都可以在膜上 流动,保持膜的动态平衡,有利于细 胞功能的调节和适应环境变化。
协助扩散
需要载体蛋白的帮助,由高浓度 向低浓度扩散,不消耗能量。
主动运
原发主动运输
直接消耗能量将物质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜运输。
次发主动运输
在物质顺浓度梯度或电位梯度的情况下,间接消耗能量进行 跨膜运输。
胞吞和胞吐
胞吞
细胞通过细胞膜内陷将外部物质包裹 进细胞内,形成囊泡,再通过胞内消 化将物质释放到细胞质中。
有助于理解细胞信号转导
生物膜的流动镶嵌模型
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生物膜的流动镶嵌模型
一、1.膜的组成成分:
脂质:溶解脂质物质能溶解细胞膜。
蛋白质:蛋白酶分解。
2.膜的磷脂双分子层:
磷脂分子铺在空气界面,发现面积是膜面积2倍。
磷脂是一种由甘油,脂肪酸,磷酸等所组成的分子。
3.蛋白质的位置:
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
细胞膜具有流动性。
适当升高温度,流动性增强。
二、流动镶嵌模型(有流动性、不对称性、镶嵌型)
1.基本内容:①磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性。
②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入磷脂双分子层中,贯穿整个磷脂双分
子层。
③大多数蛋白质分子,磷脂也是可以运动的。
④糖蛋白在细胞膜上,是由糖类和蛋白质形成。
2.成分功能分析:①磷脂分子:构成了磷脂双分子层支架。
作用:脂溶性物质易透过。
②蛋白质:决定膜功能。
种类:结构蛋白:构成细胞膜成分。
载体蛋白:运输物质。
糖蛋白:保护、润滑、识别作用。
受体:信息交流。
抗原:免疫。
③糖类:糖蛋白、糖脂。
3.生物膜结构特性:膜具有流动性。
①结构基础:磷脂分子,蛋白质可运动。
②生理意义:细胞生长分裂,细胞融合。
分泌蛋白分泌。
③实例:白细胞吞噬细菌。
4.膜的功能特性:选择透过性。
①结构基础:膜上载体蛋白。
②生理意义:控制物质进出。
③实例:水分子进出,无机盐的吸收。
4.2 生物膜的流动镶嵌模型

蛋白质
静态的统一结构
脂质
蛋白质
单位膜模型
质疑
1.无法解释变形虫的运动等 细胞的基本生命现象
细胞膜并非是固定的,而 是可以改变形状的
一、对生物膜结构的探索历程
一 19世纪末 膜透性实验 二 20世纪初 膜成分实验 三 1925年 膜面积实验 四 1959年 膜结构实验 五 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
新技术带来新模型
用荧光染料标记某种物质,利 用其荧光特性,来反应研究对 象的相关信息
资料七
时间:
1970年 荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后,将两种
实验: 细胞融合
人细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟后
370C
鼠细胞 膜上蛋白质可以运动,细胞膜具有一定的流动性
新技术带来新模型
磷脂分子的运动
1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和镶嵌在 其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。
2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内 侧,亲水性头部朝向膜的外侧,组成生物膜 的基本骨架;
3、蛋白质或镶在脂双层的表面,或嵌入 在其内部,或横跨整个磷脂双分子层,表 现出分布的不对称性。
4、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜 上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做 糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂
A.磷脂
B.糖脂
C.糖蛋白
D.蛋白质
相似相溶原理
相似相溶原理是指脂溶性物质一般能溶 解于脂质溶剂,水溶性物质一般能溶 于水
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
一 19世纪末 膜透性实验 二 20世纪初 膜成分实验 三 1925年 膜面积实验 四 1959年 膜结构实验 五 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
生物膜的流动镶嵌模型
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若提取的是口腔上皮细胞中的磷脂,铺展成单分子 层的面积是S3,则S3 ﹥ 2S1
资料四
时间:1959年 人物:罗伯特森(J.D.Robertsen) 实验:在电镜下看到细胞膜 “暗—亮—暗” 的三层结构。因蛋白质密度高,故显暗带,磷脂 分子密度低则呈亮带。 假说:生物膜是由 蛋白质—脂质—蛋白质 的三层结构构成的静态 统一结构
蛋白质 分子
磷脂双 分子层
磷脂
磷脂双 分子层
生物膜
蛋白质
镶在 表面
功能特点
一定的流 动性
选择透过性 嵌入
贯穿
生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺?
人类对自然界的认识永无止境,对膜 的研究将更加细致入微。
2003年度诺贝尔化学 奖授予两名研究细胞 膜的美国科学Peter Agre和Roderick MacKinnon。
生物膜的流动镶嵌模型
知识回顾
细胞膜具有三大功能:1、 控制物质进出 2、 进行细胞间信息交流 3、 从植物细胞质壁分离和复原实验看出, 包括细胞膜在内的原生质层的伸缩性比 细胞壁的 大 。
将细胞与外界分隔开
问题探讨
用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的上述 功能?(塑料袋、普通布、弹力布) 塑料袋能体现 屏障功能 普通布能体现 屏障功能和控制物质进出功能 弹力布能体现 屏障和控制物质进出功能且能伸缩 由此说明,探索细胞膜的结构模型,必需考虑它 的 功能 。即 结构要与功能相适应
一、对生物膜结构的探索历程
资料一 时间:19世纪末 1895年 人物:欧文顿(E.Overton) 实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说:细胞膜含有脂质 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
生物膜的流动镶嵌模型

连 续 两 层 排 列
20世纪50年代, ຫໍສະໝຸດ 子显微镜诞生,科 学家用它来观察细胞 膜。1959年,罗伯特 森用超薄切片技术获 得了清晰的细胞膜电 镜照片,看到了暗- 亮-暗的三层结构。 解释:蛋白质电子密度 高显黑色发暗,磷脂 分子的电子密度低发 亮。
1959年,罗伯特森利用电镜,获得了清 晰的细胞膜照片,显示暗—明—暗的三层结 构。
蛋白质电子密度高显黑色发暗,磷脂分子的 电子密度低发亮。
提出静止模型的观点 蛋白质—脂质—蛋白质(三层结构)
要点:①所有膜结构都相同 ②静态的统一的结构
人细胞
荧光标记 蛋白质
诱导 融合
鼠细胞
实验结论: 质膜上的 蛋白质 和 脂质 具 有流动性
1972年,桑格和尼克森在新的观察和实验 证据的基础上,提出了流动镶嵌模型。
●
●
不溶于脂质的物质 细胞膜
提出假说:膜是由脂质组成的
时间:20世纪初 实验:科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学 分析
成果:确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。
红细胞的细胞膜
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。
磷脂分子可以在空气和水的界面上 展开为一层
流动镶嵌模型的基本内容
生物膜的流动镶嵌模型认为,磷 脂双分子层构成了膜的基本支架,这 个支架不是静止的。磷脂双分子层是 轻油般的流体,具有流动性。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, 有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多 数蛋白质分子也是可以运动的。
在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋 白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。有 些多糖与磷脂分子结合形成糖脂
生物膜的流动镶嵌模型

生物膜的流动镶嵌模型1、什么是生物膜的流动镶嵌模型生物膜指的是生物细胞中的膜状结构,包括细胞质膜、细胞核膜、细胞器膜等等。
这些膜之间以一种连续或不连续的方式连接起来,称为内膜系统。
生物膜的流动镶嵌模型是一种生物膜结构的模型,它认为生物膜是磷脂以疏水作用形成的双分子层为骨架,磷脂分子是流动性的,可以发生侧移、翻转等。
蛋白质分子镶嵌于双分子层的骨架中,可能全部埋藏或者部分埋藏,埋藏的部分是疏水的,同样,蛋白质分子也可以在膜上自由移动。
因此称为流动镶嵌模型。
2、生物膜的流动镶嵌模型的发现史(1)欧文顿(E.overton)的物质通透性实验,用500多中物质对植物细胞进行上万次通透性试验(1895年),发现脂质更容易通过细胞膜。
这里我们可以猜想到细胞膜由脂质物质构成。
(2)1917年,Langmuir的磷脂分子实验。
将磷脂溶于苯和水中,待苯挥发完后,发现磷脂分子分布凌乱,经推挤发现磷脂排列成单层,而且磷脂分子一头浸在水里,一头浮在水面。
再探究发现磷脂分子由头部和尾部组成,头部由一分子胆碱,一分子磷酸,一分子甘油组成,尾部由2个脂肪酸分子构成。
头部由极性分子组成形成亲水端,尾部由非极性分子组成形成疏水端。
所以磷脂在水中排列时,亲水端浸人水中,疏水端浮在水面。
(3)1925年,E.Corter和F.Grendel用有机溶剂抽取人的红细胞质膜的膜质成分,测定膜质单层分子在水中的展开面积,发现它是红细胞表面积的两倍。
这现象说明质膜是双层脂分子构成的。
之后Davson 和Danielli提出了“蛋白质-脂质-蛋白质”的三文治式的质膜结构模型,持续影响20年。
(4)20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物细胞中分离出来,发现细胞膜不但会被溶脂质的物质溶解,还会被蛋白酶分离。
由此可以猜到细胞膜中含有蛋白质,同时还有疑问,蛋白质处于细胞膜的哪个位置,又有多少?(5)罗伯特森的电镜实验(1959年)用超薄切片技术获得清晰的细胞膜照片,明显的暗-明-暗3层结构,厚约7.5nm,由厚约3.5nm的较亮层和内外表面约2nm的较暗层组成的。
生物膜的流动镶嵌模型
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亲水头部 疏水 尾部
磷脂分子的结构
空气 水
细胞膜内侧:含水 细胞膜外侧:含水
实验四 时间:1959年 人物:罗伯特森 实验:1、在电镜下看到细胞膜清晰的 暗—亮—暗三层结构。2、生物膜为静态 的统一结构。
小资料(关于电子显微镜成像)
电子束照射大分子物质呈现黑暗;照射小 分子物质呈现光亮。
试验五:冰冻蚀刻电子显微法
将标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开,升 温后暴露断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的,蛋白质镶在、 嵌入、贯穿于磷脂双分子层中。
实验六 时间:1970年 实验:科学家将人和鼠的细胞表面膜
蛋白分别用红色和绿色荧光物质标 记,将两个细胞融合, 放置一段 时间后发现两种荧光物质均匀分布。
时间:20世纪初
实验:采用哺乳动物的红细胞,经过 特殊处理使细胞发生溶血现象,一些 物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗 掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血 影).化学分析表明:膜的成分主要是 脂质和蛋白质
实验三 时间:1925年 人物:荷兰科学家 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。发现单分子层的面积恰为红 细胞表面积的2倍。
A.构成生物膜的磷脂分子可以运动 B.构成生物膜的蛋白质分子可以运动 C.构成生物膜磷脂分子和蛋白质分子是静止的 D.构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子
可以运动
2.变形虫可吞噬整个细菌,该事实说明 D
A.细胞膜具有选择透过性 B.细胞膜失去选择透过性 C.大分子可以透过细胞膜 D.细胞膜具有一定流动性
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
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生物膜的流动镶嵌模型第2节生物膜的流动镶嵌模型【考点解读】1、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容2、举例说明生物膜具有流动性特点3、举例说出细胞膜是选择透过性膜4、科学家对细胞膜结构的探索过程【基础知识回顾】1生物膜静态模型的提出:⑴19世纪末,欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于的物质,更容易通过细胞膜进入细胞。
于是,他提出:膜是由组成的。
⑵20世纪初,科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明:膜的主要成分是和。
192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—水面上铺展层单分子层,面积为红细胞表面积的倍,由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为。
⑶20世纪40年代,有学者推测脂质两边各覆盖着。
199年,罗伯特森在下看到了细胞膜清晰的三层结构,他结合其他学者的工作,提出生物膜的模型:所有的生物膜都由三层结构构成,中间的亮层是分子,两边暗层是分子,他把生物膜描述为的统一结构。
2流动镶嵌模型的提出:⑴20世纪60年代以后,很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑:如果这样,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连、这样的现象都不好解释。
⑵后科学家发现膜蛋白并不全是全部在脂质表面,有的蛋白质是在脂质双分子层中的。
⑶1970年,科学家用绿色荧光燃料标记鼠细胞表面的蛋白质分子,红色荧光燃料标记人细胞表面的蛋白质分子,研究细胞融合。
此实验表明:细胞膜具有。
⑷结合前人的研究成果,1972年桑格和尼克森提出了模型,并为大多数人所接受。
3生物膜流动镶嵌模型的基本内容:生物膜流动镶嵌模型认为,构成了膜的基本支架,这个支架不是的,是轻油般的流体,具有。
蛋白质分子有的磷脂双分子层表面,有的部分或全部磷脂双分子层中,有的整个磷脂双分子层。
大多数蛋白质分子也是可以的。
4在细胞膜的外表,有一层细胞膜上的与结合形成的糖蛋白,叫做糖被。
它有重要的功能。
如:消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有作用;糖被与细胞表面的有密切关系。
除糖蛋白外,细胞表面还有。
重难热点归纳*生物膜的分子结构模型有多种,较为流行的如“流动镶嵌模型”2、生物膜分子结构的基本特点是:(1)镶嵌性:膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌蛋白质构成的(2)流动性:膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动。
膜整体结构也具有流动性。
流动性的重要生理意义:物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等。
(3)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同(4)蛋白质极性:多肽链的极性区突向膜表面,非极性部分埋在脂双层内部。
故蛋白质分子既和水溶性也和脂溶性分子具有亲和性。
3、流动镶嵌模型的基本内容结构特点:(1)磷脂双分子层:构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性尾部朝向内侧)(2)蛋白质分子:在膜表面,或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层糖被(少量):细胞膜外表功能特性:(3)脂分子是可以运动的,具有流动性;(4)膜的蛋白质分子也是可以运动的。
(也体现膜的流动性)()细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。
(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)4为什么说细胞膜是选择透过性膜?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。
结论:细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜【经典例题剖析】例题1 变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明()。
A、细胞膜具有选择透过性;B、细胞膜具有全透性;、细胞膜具有一定的流动性;D、细胞膜具有保护作用。
例题2(2004年湖北模拟题)苋菜的细胞液中有一些红色的物质,无论用清水怎么洗,清水仍不见红色物质,但若把苋菜放入沸水中一烫,水立刻变成红色。
这个现象是因为A沸水使细胞膜失去选择透过性B在清水中细胞膜没有选择透过性沸水中色素分解成小分子物质D在清水中没有物质出入巩固练习1、下列哪一种膜结构能通过生物大分子A 细胞膜B 核膜线粒体膜叶绿体膜2、一分子2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出,进入一相邻细胞叶叶绿体基质内,共穿过的生物膜层数是A B 6 7 D 83、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 水和尿素氨基酸和葡萄糖D 酶和胰岛素4、生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。
在细胞生命活动中,糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。
下列生物结构中,糖蛋白含量可能最多的是A类囊体的膜B线粒体的膜细胞膜D内质网膜、结合表中数据,指出下列叙述错误的是成分线粒体膜蛋白质(质量分数/%)脂类(质量分数/%)外膜248内膜7624A内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶B内膜比外膜具有更多的功能内膜、外膜的化学组成大致相同D内膜表面积大,导致蛋白质含量高6、下列说法正确的是A、磷脂分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,磷脂分子种类和数目就多B、磷脂分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,磷脂分子种类和数目就要一样、蛋白质分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,蛋白质分子种类和数目就多D、蛋白质分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,蛋白质分子种类和数目就一样7、血液中的氧气进入肌肉细胞的线粒体进行有氧呼吸,至少要经过的膜和磷脂层的数目是A、3、6、B、3、3 、2、4 D、2、28、大分子蛋白质能够通过的结构是A、线粒体膜和叶绿体膜B、细胞膜和液泡膜、选择透过性膜D、细胞壁和核孔9、科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中,造成红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构在生物学上称为“血影”,那么,血影的主要成分有。
A.无机盐、蛋白质B.蛋白质、糖类.脂肪、蛋白质D.脂质、蛋白质10、一般在光学显微镜下看不到植物细胞的细胞膜,而在下列的哪种情况下,可以看到细胞膜A.细胞进行分裂时B.发生质壁分离时.显微镜视野调亮时D.细胞吸收水和离子时11、科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出,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.双层排列D.均匀紧密排列12、下列有关细胞膜性质的说法中,错误的是A.具有流动性和选择透过性B.蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上.脂类小分子易于自由扩散通过D.磷脂双分子层内外表面都亲水13、下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点?A.细胞膜是选择透过性膜B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成.细胞膜的分子结构具有流动性D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动14、(多选题)以下关于细胞膜的论述中,正确的是A、磷脂分子排列成双分子层B、膜两侧物质分子排列不对称、球形蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中D、组成膜的物质的运动使其具有一定的流动性1.(09浙江)对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。
②用激光束照射该细胞表现的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。
③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是A.细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率二、非选择题1、下面材料显示了研究人员对细胞成分及结构的研究情况,请据材料分析:材料一研究人员将哺乳动物(或人)的红细胞低渗处理,造成溶血现象,使血红蛋白和无机盐等溶出细胞外,剩下“空壳”(称为血影),并对其进行化学成分分析。
通过血影研究以及其他方法,测得多种膜的化学成分,如表:蛋白质(%)脂类(主要是磷脂)(%)糖类(%)人红细胞膜49438小鼠肝细胞膜4424变形虫膜4424线粒体内膜7624菠菜叶绿体片层膜7030(1)从以上处理可推知血影即为纯材料,可用于研究。
(2)以上数据显示,构成细胞膜的化学成分主要是,构成细胞膜与细胞内膜(构成细胞器膜)的化学物质的种类有一些差异,这些差异有可能造成两者上的差异。
材料二用丙酮从细胞膜中提取脂质(主要是磷脂),然后将提取的脂质放在一个特制的水槽中,将其制成单分子层,并测量其表面积,将测量结果与红细胞表面积比较,发现前者是后者的两倍。
右图是磷脂分子的模式图,一个磷脂分子是由一个亲水的极性头部和疏水性尾部构成。
(3)根据材料二所给信息可以推测,细胞膜中的磷脂分子是以形式排列的,根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性,请推测磷脂分子在细胞膜中的排列形式(参照磷脂分子模式图)并绘简单示意图。
材料三研究人员用红色荧光标记人细胞膜的抗体(蛋白质),用绿色荧光标记小鼠细胞膜上的抗体,然后将二者融合。
开始时一半是绿色,一半是红色。
在37℃下40分钟后发现两种荧光呈均匀分布。
(4)该实验说明。
综合以上实验及其他实验,科学家提出了细胞膜的“流动镶嵌模型”。
第2节生物膜的流动镶嵌模型一、选择题1B2A 3 D4D 6 7 A8D9D 10B1112B13A 14 ABD 1、二、非选择题1、(1)细胞膜(2)脂质(或磷脂)和蛋白质;功能(3)双分子层;(4)构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,磷脂双分子层也具有一定的流动性(或细胞膜的流动性)。