内容正文:
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
1.细胞膜中脂质分子排列的探索:
溶于脂质的
物质
脂质
脂质和蛋白质
历 程 探索内容 结论或假说
19世纪末
欧文顿 对植物细胞进行通透性
实验,发现___________
_____更容易通过细胞膜 膜是由_____组
成的
20世纪初 分离出哺乳动物红细胞
的细胞膜,进行化学分析 膜的主要成分是
_____________
连续的两层
历 程 探索内容 结论或假说
1925年荷兰科学家 提取人红细胞的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,其面积为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质
分子必然排列为
___________
2.细胞膜中蛋白质分布的探索:
暗—亮—暗
蛋白
质—脂质—蛋白质
静态
流动性
流动镶嵌
历程 探索内容 结论或假说
1959年
罗伯特森 电镜下看到细胞膜
清晰的___________
的三层结构 生物膜都由_____
_________________
三层结构构成,且
为_____的统一结构
1970年 用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验 细胞膜具有_______
1972年桑格和尼克森 新的观察和实验 提出_________模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.写出图中a、b、c、d各代表的物质组成:
磷脂双分子层
蛋白质分子
糖蛋白
磷脂分子
2.生物膜的有关结构及结构特点:
(1)基本支架:_____________。
(2)糖被:位于细胞膜的外表,具有保护、润滑和_____
作用。
(3)结构特点:具有一定的_______。
磷脂双分子层
识别
流动性
【预习自测】
1.将大量磷脂分子放入清水中,搅拌后,不可能出现的现象是 ( )
【解析】选A。磷脂分子由亲水的“头”部和疏水的“尾”部构成,把大量磷脂分子放入清水中,如果磷脂分子是单层排布的,亲水的“头”部向外,疏水的“尾”部向内,如C项;如果磷脂分子是双层排布的,同样是亲水的“头”部在外侧,如B、D项。
2.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ( )
①以磷脂双分子层为基本支架
②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构
③静止的 ④流动的
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【解析】选C。生物膜的流动镶嵌模型认为,生物膜以磷脂双分子层为基本支架;磷脂分子和大多数蛋白质分子是不断运动的,生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
3.细胞膜具有一定的流动性,依赖于 ( )
A.磷脂分子可以运动
B.蛋白质分子可以运动
C.磷脂分子、大多数蛋白质分子可以运动
D.与上述两种分子无关
【解析】选C。构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,从而推出细胞膜具有一定的流动性。
主题1 对生物膜结构的探索历程
【问题探究】
1.推测生物膜的结构:
根据磷脂分子头部亲水性和尾部疏水性的特点,分析其在细胞中如图所示分布的原因。
提示:因为细胞的内外都是以水为基础的液体环境,所以细胞膜中的一层磷脂分子的头部朝向细胞外的水环境,另一层磷脂分子的头部朝向细胞质,这两层磷脂分子的尾部会相互接触。
2.分析生物膜的结构特点:
(1)细胞膜的结构特点:_________________。
(2)罗伯特森提出的细胞膜是“静态的统一结构”理论,
不能解释哪些现象?举例说明。
举例:_________________________________________
_____________________________________________
_____。
具有一定的流动性
细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬
细菌、细胞的融合、植物细胞的质壁分离及复原等
现象
【探究训练】
1.(2017·宁波高一检测)科学工作者用不同颜色的荧光染料分别标记人和鼠细胞的膜蛋白后,进行细胞融合实验(如图所示)。该实验说明 ( )
A.膜蛋白是可以运动的
B.两种细胞的膜蛋白种类相同
C.膜蛋白可以起生物催化作用
D.膜蛋白能控制某些物质进出细胞
【解析】选A。根据题意可知,用荧光染料标记膜蛋白,由图示发现两种膜蛋白最后均匀分布,实质就是膜蛋白在运动;不同生物细胞的膜蛋白种类不同,并且该实验不能说明该问题;实验过程中没有体现膜蛋白的催化作用;实验过程中没有涉及物质的进出。
2.在人和鼠的细胞融合实验中,用两种荧光染料分别标记两种抗体,使之分别结合到鼠和人细胞膜的表面抗原物质上(如图所示)。实验结果表明,细胞开始融合时,人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”,只分布于各自的细胞表面;但在融合之后,两种抗原就均匀分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。
(1)细胞融合实验可以证实,生物膜的结构模型中, ___
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