内容正文:
第1讲 细胞膜
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1、细胞膜的组成成分?主要组成成分分别是什么?细胞膜的各种组成成分的含量是一直不变的吗?
2、细胞膜的功能的主要取决于膜上的何种物质?
3、细胞膜结构的探索历程:了解科学家以及所用的方法和最终的结论?
4、生物膜的结构模型是什么?
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一、细胞膜的研究简史
序号 实验过程与结果 实验结论
1 1895年欧文顿多种物质对膜的通透性实验,溶于脂质的物质容易通过细胞膜。,不容易脂质的物质,不容易通过细胞膜。
2 利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜,进行化学分析。
3 1925年,科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层,测得単分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。
4 1935年,发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力,如果在油水界面中加入一定量的蛋白质,其表面张力降低,并接近细胞表面张力。
1.对细胞膜成分的探索
最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析得出的。
细胞膜由脂质组成
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。其中磷脂含量最多。
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
细胞膜除含脂质分子外,可能还有附有蛋白质。
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思考:
①用其他真核细胞(除哺乳动物成熟红细胞)做上述实验,若磷脂单分子层的面积为2S,则细胞表面积为_______S(”大于“、”小于“、”等于“)
实验及其结果:1925年,科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层,测得単分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。
实验结论:科学家推测,细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
②用细菌细胞做上述实验,若细胞表面积为S,则磷脂单分子层的表面积_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)
小于
等于
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实验及其结果:1925年,科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层,测得単分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。
实验结论:科学家推测,细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
思考:
③如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?
磷脂的头部将与水接触,尾部与苯接触,磷脂分子分布成单层。
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磷脂在水中的分布情况
脂质体
微团
脂单分子层
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一、细胞膜的研究简史
序号 实验过程与结果 实验结论
5 20世纪40年代,科学家推测细胞膜为脂双层,蛋白质分子覆盖在细胞膜两侧。
6 1959年罗伯特森在电镜看到细胞膜
暗-亮-暗三层结构。
7 1970年,用不同颜色荧光染料标记分别标记人的细胞和鼠的细胞,然后将人-鼠细胞融合,一段时间后,不同颜色的荧光染料均匀分布在融合细胞膜表面。
8 1972年,辛格和尼科尔森总结前人的研究成果,提出流动镶嵌模型。
2.对细胞膜结构的探索
推测为:蛋白质-脂质双层-蛋白质的三明治结构。
所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层构成。认为细胞膜是静态的统一结构。(单位膜)
细胞膜具有流动性
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细胞膜结构的电镜照片(放大400 000倍)
证据1:电镜观察的亮带是3.5nm,刚好符合磷脂双分子层亲水头部之间的距离。
为什么看到细胞膜暗-亮-暗三层结构就能说明细胞膜是由蛋白质-脂质双分子层-蛋白质三层组成的呢?
暗带
←电子透过样品少
←蛋白质对电子阻挡作用大
亮带
←电子透过样品多
←脂双层对电子阻挡作用小
暗带
←电子透过样品少
←蛋白质对电子阻挡作用大
证据:2:
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荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质
用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质
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二、细胞膜的成分
__________(约50%)
__________(约40%)
主要
成