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☆思考回答: 1.生物膜系统包括哪些膜? 细胞膜、细胞器膜、核膜 细胞膜是由哪些成分构成的? 主要是脂质、蛋白质、少量的糖类 2. 生物膜对物质的选择性吸收是否与其特 定的结构有关? 19世纪末“欧文顿实验” 1、根据实验现象和有关知识提出假说。 脂质分子更容易通过细胞膜 实验现象:________________________ 细胞膜是由脂质组成的 假说: ______________________________________________________ 时间:1925年 人物:荷兰科学家Gorter和Grendel 实验:从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现 面积是细胞膜的2倍 细胞膜中的磷脂是双层的 提出假说:___________________________ 磷 脂 分 子 亲水头部 疏水尾部 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分 子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部 是疏水的。 2、分离细胞膜,分析膜成分,推理膜结构 20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞 中分离出来,发现细胞膜不但会被溶解脂质的物 质溶解,也会被蛋白酶分解。 分离细胞膜所用的材料:哺乳动物的红细胞 , 优点: 没有细胞核和众多的细胞器 。 化学分析结果: 细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶分解 , 进一步实验,得出结论: 。 细胞膜是由脂质和蛋白质组成的 3、观察推理,提出最初的生物膜模型 20世纪40年代,曾经有学者推测脂质两边各 覆盖着蛋白质 ,但直到50年代,电子显 微镜的诞生,科学家用它来观察细胞膜。 “罗伯特森电镜实验” 蛋白质-脂质-蛋白质 所有的生物膜都由____________________ 三层结构构成,中间亮层为_______________, 脂质分子 蛋白质分子 两边暗层为__________________,并且生物膜 静态 为________的统一结构。 4、对假说的质疑和修正。 人细胞 红色荧光 染料标记 的膜蛋白 杂交细胞 37 ℃ 细胞融合 40min 绿色荧光染 料标记的膜 蛋白 小鼠细胞 随着科学技术手段的适用,科学家发现膜蛋白在细胞膜 中的位置是有的平铺在脂质表面,有的镶嵌在脂质双分子层中。 人鼠细胞融合,37℃下经过40min,两种颜色的荧光 , 均匀分布 细胞膜具有流动性 该实验表明 。 5、根据新的观察和实验证据, 1972年桑格和尼克森提出了新的生物膜结构模型 流动镶嵌模型 绘制细胞膜的亚显微结构示意图 糖蛋白 磷 脂 双 分 子 层 蛋白质 1、生物膜中脂质和蛋白质的分布: 磷脂双分子层____基本支架 蛋白质分子:①有的镶嵌在磷脂双分子层表面, ②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中, ③有的横跨整个磷脂双分子层。 (体现了膜结构内外的不对称性) 2、细胞膜中糖的分布: 细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形 成的糖蛋白,叫做糖被。 (糖被与细胞识别、保护和润滑以及胞间信息交流等有 密切联系) 3、细胞膜的结构特点:具有一定流动性 ; 功能特点:选择透过性 。 迁移训练1. 一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜 的厚度变小而面积增大,这是由于细胞膜的什么特性 所决定的 ( A ) A.具有一定的流动性 B.是选择透过性膜 C.具有专一性 D.具有运输物质的功能 迁移训练2. 食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质,蔗 糖不是活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将 新鲜的大蒜头很快地腌成糖醋蒜,其原因是( C ) A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中 B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面 C. 醋酸能固定和杀死活细胞,细胞膜失去了选择性 D.因腌的时间过久,两种物质均慢慢地进入活细胞 迁移训练3. 欲获得纯净的细胞膜,以研究其结构与功能,请你帮助设计一个简易的实 验,并回答有关问题。 (1)选取人体的 A 作为获取细胞膜纯净物的来源。 A.成熟红细胞 B.神经细胞 C.白细胞 D.口腔上皮细胞 (2)将选取的上述材料放入 清水 中,由于 渗透 作用,一段时间 后细胞将破裂。 (3)再用 差速离心 法获得纯净的细胞膜,上清液中含量最多的有机物 是 血红蛋白 。 (4)1985年,Oerton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容 易透过细胞膜,不溶解于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成 细胞膜的主要成分中有 脂质 。 (5)有实验表明,将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的,然后将这些 细胞参在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能结合。在这细胞识别 过程中,起作用的是细胞膜上的 糖蛋白 。 (6)1925年,Gorter Grendel用丙酮提取细胞膜的磷脂,并将它在空气—— 水界面上展开时,这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍, 由此可以认为细胞膜由 磷脂双分子层 组成。如果单层磷脂分子的 面积为S,则该细胞表面积为________。 S/2 【课堂自我检测】 1. 动物细胞有丝分裂过程中,细胞膜中央凹陷,最终缢裂形成 2个子细胞,与这一现象有关的细胞学基础是 ( C ) A.细胞核具有排斥性 B.细胞质具有流动性 C.细胞膜具有流动性 D.细胞具有周期性 2.最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元素是 ( B ) A.C、H、O、N B.C、H、O、N、P C.C、H、O、S 、P D.C、H、O、Mg、Fe 3.维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜,这是因为( A ) A.细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质 C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D.细胞膜是选择透过性膜 4.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下 述特点,其中描述细胞膜基本支架的是 ( B ) A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.磷脂排布成双分子层 C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中 D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性 5.对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的 骨髓造血细胞移植入病人体内,使病人能够产生正 常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的血液进 行组织配型,主要检测他们的 HLA(人体白细胞抗原) 是否相配。HLA是指 ( D ) A.RNA B DNA C.磷脂 D.糖蛋白 6.仔细阅读下列信息,并回答问题: ①有人在研究未受精的卵细胞膜透过性时,发现脂溶性物质很容易通过 细胞膜,而不溶于脂质的物质则很难通过。 ②细胞膜的化学成分中一定有某种物质,有利于脂质物质的通过。1925 年E•Gorter和F•Grendel用有机溶剂将人成熟红细胞膜中的这种物质提取 出来,并将它在空气——水界面平铺成单分子层时,这个分子层的面积相 当于原来细胞表面积的两倍。 (1)根据上述信息可能得出的结论是 细胞膜中含有脂质物质,且它在膜中呈双层排列 (2)题中所指细胞膜成分具有 构成细胞膜的基本骨架 的功能。 (3)膜中主要成分还有 蛋白质 ,请简要说明如何设计实验证明该物质的 存在。 利用蒸馏水使人成熟红细胞膜破裂,然后通过离心等方法提 取出较纯的细胞膜,再用双缩脲试剂检验,发现溶液颜色由 蓝色转为紫色(注意应先提取较纯的细胞膜) (4)如果以含32PO43-的动物细胞培养液在体外培养骨髓瘤细胞。 一段时间后,在新增殖的骨髓瘤细胞中存在放射性的细胞结构 主要有 。 细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞核膜等生物膜 【课后延伸训练】 1-6 C B D C C D 7.(1)糖蛋白 免疫(或识别) (2)膜物质分子能够运动 (3)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子都 是运动的 一定的流动性 (4)膜上蛋白质分子运动的速度随温度的降 低而减慢 环境温度很低(接近O℃)时, 蛋白质分子运动速度也接近零 “罗伯特森电镜实验” 蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模式图