4.2生物膜的流动镶嵌模型

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第四章　细胞的物质输入和输出

本节焦点

探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构和功能相适应的观点

简述生物膜的结构、基本内容、特点

一、对生物膜结构的探索历程

1、对生物膜组分的探索

①19世纪，欧某某，植物细胞的通透性试验

——结论：膜是由脂质组成的（不准确）

脂溶性物质

非脂溶性物质

细胞

一、对生物膜结构的探索历程

1、对生物膜组分的探索

②20世纪初，科学家对红细胞膜进行化学分析

细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解

也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。

结论：膜的主要成分是脂质和蛋白质

一、对生物膜结构的探索历程

2、对生物膜结构的探索

③ 1925年，两位荷兰科学家

用丙酮从人的红细胞中提取脂质（通常不溶于水），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两倍

结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

磷脂分子

一、对生物膜结构的探索历程

2、对生物膜结构的探索

胆碱

磷酸

甘油

脂肪酸

问题一：脂质（主要是磷脂）如何排在空气——水界面上铺展成单分子层？

问题二：脂质如何在细胞膜中排列为连续的两层？

一、对生物膜结构的探索历程

2、对生物膜结构的探索

④ 1959年，罗伯特森，在电镜下看到了细胞膜清晰的“暗—亮—暗”三层结构（成就）

提出：静态的统一结构（错误的）

“暗—亮—暗”三层结构，即“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构

思考：这种静态模型为什么是错误的?

一、对生物膜结构的探索历程

2、对生物膜结构的探索

⑤ 1970年，人鼠细胞融合实验

红色荧光染料标记的膜蛋白

绿色荧光染料标记的膜蛋白

人细胞

小鼠细胞

温度影响细胞膜的流动性

结果：红绿膜蛋白均匀分布 => 膜蛋白是运动的

=> 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

2、对生物膜结构的探索

⑥ 1972年，桑格和尼克森，流动镶嵌模型

细胞膜结构示意图

二、流动镶嵌模型的基本内容

①磷脂双分子层：

基本支架

②蛋白质：

镶在表面，嵌入或贯穿磷脂双分子层

蛋白质种类和数量决定了生物膜的功能

③糖蛋白（糖被）：

只分布于膜的外侧

保护、润滑和识别作用

④结构特点：具有一定的流动性

磷脂双分子层和大多数蛋白质都是运动的

外侧

内侧

1、19世纪末，欧某某发现 物质更容易透过细胞膜。提出假说： 。

2、20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由______和_____组成。提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？

3、 1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出 .

4、 1959年罗伯特森提出的单位膜模型：所有生物膜都由

三层结构。

溶于脂质的

膜是由脂质组成

脂质

蛋白质

脂质分子必然排列为连续的两层

蛋白质-脂质-蛋白质

课堂巩固：

5、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 。

6、 1972年，桑格和尼克森提出 。

流动性

流动镶嵌模型

小结：概念图

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

一定的流动性

成分

1.下列关于生物膜结构探索历程的说法中，不正确的是(　　)

A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的

B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构

C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的

D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的

及时反馈

D

2.科学家通过实验发现：将分散的小鼠组织细胞和人组织细胞进行混合培养，同种细胞之间会出现“识别”现象，最终导致小鼠组织细胞黏连在一起，人组织细胞黏连在一起，对此现象合理的解释是(　　)

A.两种细胞膜所含的主要成分不一样

B.两种细胞膜的结构不一样

C.两种细胞膜上糖蛋白的种类不一样

D.两种细胞所需要的营养物质不一样

及时反馈

C

3.构成生物膜的成分之一是磷脂分子，下图是用磷脂分子制备的一种人工膜，下列说法正确的是(　　)

A.该球体中间可包裹脂类物质

B.磷脂分子的“头”部是疏水基团

C.磷脂分子在膜上是静止不动的

D.生物膜也由单层磷脂分子构成

及时反馈

A

3能体现细胞膜具有流动性的实例是(　　)

①高尔基体膜形成的小泡与细胞膜融合

②吞噬细胞吞噬病毒

③小肠绒毛上皮细胞吸收K+

④核糖体上合成的蛋白质进入细胞核

⑤变形虫伸出伪足运动

A.①②③ B.①②⑤

C.②③④ D.①④⑤

及时反馈

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