内容正文:
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1.了解对生物膜结构的探索历程。
2.掌握流动镶嵌模型的基本历程。
一、对生物膜结构的探索历程
1.19世纪末, 欧文顿 对植物细胞的通透性进行实验,发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,于是他提出:膜是由 脂质 组成的。
2.20世纪初,科学家对哺乳动物红细胞膜的化学分析表明:膜的主要成分是 脂质 和 蛋白质 。
3.1925年,两位荷兰科学家通过实验得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为 连续的两层 。
4.1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的 暗—亮—暗 的三层结构,大胆地提出生物膜的模型:所有的生物膜都由 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构构成,是 静态的统一 结构。
5.1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合,证明:细胞膜具有 流动性 。
6.1972年,桑格和尼克森提出细胞膜的 流动镶嵌 模型为大多数人所接受。
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.模型结构
(1)图中a
(2)图中b
(3)图中c
2.结构特点:具有一定的 流动性 。
1.思考
(1)温度可影响细胞膜的流动性,如何利用“人—鼠细胞融合实验”证明这一观点。
(2)实验表明,将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的细胞,然后将这些细胞掺在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能结合,在这里起识别作用的是细胞膜上的何种物质?
2.判断正误。
(1)膜的成分中只有脂质和蛋白质。( )
(2)从所有动物的成熟红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单分子层,其面积都是红细胞表面积的2倍。( )
(3)不同细胞的形态相对固定,主要是由细胞膜决定的,因为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的。( )
(4)不同细胞膜的磷脂分子是相同的,而蛋白质分子是不同的。( )
(5)糖蛋白的成分是蛋白质。( )
答案:1.(1)不同温度下,观察人—鼠细胞融合时间长短。
(2)糖蛋白
2.(1)× (1)× (3)× (4)√ (5)×[来源:学#科#网Z#X#X#K]
[知识点一] 对生物膜结构的探索历程,
时间
科学家
方法及结论
19世纪末
欧文顿
经过实验发现,凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出:膜是由脂质组成的
20世纪初
-
科学家分离并分析出哺乳动物红细胞的细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质
1925年
两位荷兰科学家
科学家把红细胞细胞膜中的脂质提取出来,在空气—水界面上铺展成单分子层,结果发现其面积是红细胞表面积的两倍。他们由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
20世纪40年代
-
在荷兰科学家研究的基础上,有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质
1959年
罗伯特森
在电镜下看到清晰的暗—亮—暗的三层结构,大胆提出生物膜模型:所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,其特点为静态结构。但该模型不能解释细胞的生长、变形虫的运动等现象
1970年
-
科学家利用人细胞和小鼠细胞融合实验,证明细胞膜具有流动性
1972年
桑格和尼克森
提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受
[例1] 下列说法中,与生物膜发现史不一致的是( )
A.欧文顿在实验基础上提出,膜是由脂质组成的
B.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,测得单分子层面积为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的
D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合,证明了细胞膜的流动性
[思路索引] 本题主要考查了生物膜结构模型的建构历程,解答本题的思路为:
[解析] 本题主要考查生物膜的探索和发现过程。发现过程如下:
欧文顿膜是由脂质组成的
↓
荷兰科学家膜上的脂质排列为连续的两层
↓
罗伯特森膜的静态结构模型(蛋白质—脂质—蛋白质三层)
↓
桑格和尼克森―→流动镶嵌模型荧光标记蛋白质
[答案] C
1.下面是一组关于细胞膜的实验,请分析回答下列问题。
实验一:取两种不同的动物细胞,使细胞分散成单个,然后掺在一起混合培养,发现只有同种生物的细胞才能结合。
实验二:科学家将一个细胞的细胞膜中的磷脂成分抽提出来,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来细胞表面积的两倍。
实验三:科学家们在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解。
(1)实验一可作为证明 ________ 的典型例子。
(2)实验二说明_____________________________________________