内容正文:
第一章 细胞的物质交换
第一节 细胞膜的结构与功能
目标导航 1.结合细胞膜认识过程的材料,说出细胞膜的成分、结构。2.结合实例分析,简述细胞膜的功能。
一、细胞膜的结构(阅读P45-46)
1.细胞膜结构的认识过程
(1)1895年,欧瓦顿
实验:脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜进入细胞。
结论:膜是由脂质组成的。
(2)1915年
实验:分离哺乳动物的红细胞膜,进行化学分析。
结果:膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
(3)1917年,朗姆瓦
实验:将磷脂溶于苯和水中,其磷脂分子可排列成单层,其极性头部浸入水中。
结论:细胞膜中的脂质主要是磷脂分子,它具有极性头部。
(4)1925年,高特和格伦德
实验:磷脂分子排成单层后的面积恰好等于红细胞表面积的两倍。
结论:细胞膜具有磷脂双分子层结构。
(5)1970年,弗雷和埃迪登
实验:科学家用荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子。
结论:细胞膜具有流动性。
(6)1972年,辛格:提出流动镶嵌模型。
2.流动镶嵌模型
(1)图中a
2图中b
(3)图中c
(4)结构特点:具有一定的流动性
原因:构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多数是可以运动的。
二、细胞膜的功能(阅读P46-47)
1.屏障作用,将细胞与外界环境分隔开。
2.控制细胞与外界物质交换的功能。
3.信息传递功能。如动物细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用,就像细胞与细胞间以及细胞与大分子物质间互相联络的语言。
判断正误:
(1)细胞膜的组成成分为脂质和蛋白质。( )
(2)蛋白质在细胞膜行使功能中起重要作用。( )
(3)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还含有糖类。( )
(4)磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,具有流动性。( )
(5)生物膜的流动镶嵌模型完美无缺。( )
(6)细胞膜的存在有利于细胞的新陈代谢。( )
(7)细胞膜有物质交换、信息传递的作用。( )
(8)不同细胞的细胞膜的主要组成成分相同。( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)√
一、细胞膜结构的认识过程
[来源:学§科§网]
实验
脂溶性物质比非脂溶性物质
更容易透过细胞膜进入细胞
红细胞膜包含磷脂和蛋白质
人—鼠细胞杂交实验
结论
细胞膜由脂质组成
↓
细胞膜的主要成分是
磷脂和蛋白质
↓
细胞膜具有双层磷脂
分子,极性头部在外侧
↓
细胞膜具有一定的流动性
↓
提出流动镶嵌模型
1.磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,磷酸“头部”是亲水的,脂肪酸“尾部”是疏水的。请思考以下两个问题:
(1)将磷脂放入盛有水的容器中,下列能正确反映其分布的是( )
(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层,试分析细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是( )
答案 (1)A (2)A
2.在人-鼠细胞融合的实验中,如果温度维持在0℃,和37℃相比,有什么变化?
答案 两种荧光不能均匀分布,或者需要更长的时间才能分布均匀,因为温度降低了蛋白质运动的速度。
1.下列说法正确的是( )
A.欧瓦顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的”
B.高特和格伦德证明细胞膜具有双层磷脂分子
C.流动镶嵌模型是由辛格和罗伯特森共同提出的
D.建立生物膜模型过程中,实验技术的进步起了关键性的推动作用
问题导析 (1)欧瓦顿通过实验提出了“膜是由脂质组成的”。
(2)20世纪初才经化学分析表明膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
(3)流动镶嵌模型由辛格提出。
答案 D
一题多变
判断正误:
(1)科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型,用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。( )
(2)一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合,能否很好地解释相关的现象。( )
(3)随着实验技术的不断创新和改进,对膜的研究更加细致入微,有利于更完善地解释细胞膜的功能。( )
(4)流动镶嵌模型认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的。( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√
二、细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的流动镶嵌模型
(1)化学成分:主要由脂质和蛋白质组成。
(2)基本骨架:磷脂双分子层(磷脂分子以疏水性的尾部相对,亲水性的头部朝向两侧而构成)。
(3)蛋白质在膜上的排列方式:覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。[来源:Z+xx+k.Com]
(4)蛋白质的功能
①作为载体,负责细胞内外物质运输。
②信号转导作用,通过糖蛋白和信号分子结合进行。
特别提醒 (1)通过糖蛋白的位置可判断细胞膜的内侧和外侧。
(2)细胞膜上的脂质主要是磷脂,还有胆固醇和糖脂。
2.生物膜的结构特点——具有一定的流动性
(1)结构基础:构成膜的磷脂分子和大多数