生物膜的流动镶嵌模型
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生物膜的流动镶嵌模型
一、1.膜的组成成分:
脂质:溶解脂质物质能溶解细胞膜。
蛋白质:蛋白酶分解。
2.膜的磷脂双分子层:
磷脂分子铺在空气界面,发现面积是膜面积2倍。
磷脂是一种由甘油,脂肪酸,磷酸等所组成的分子。
3.蛋白质的位置:
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
细胞膜具有流动性。
适当升高温度,流动性增强。
二、流动镶嵌模型(有流动性、不对称性、镶嵌型)
1.基本内容:①磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性。
②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入磷脂双分子层中,贯穿整个磷脂双分
子层。
③大多数蛋白质分子,磷脂也是可以运动的。
④糖蛋白在细胞膜上,是由糖类和蛋白质形成。
2.成分功能分析:①磷脂分子:构成了磷脂双分子层支架。
作用:脂溶性物质易透过。
②蛋白质:决定膜功能。
种类:结构蛋白:构成细胞膜成分。
载体蛋白:运输物质。
糖蛋白:保护、润滑、识别作用。
受体:信息交流。
抗原:免疫。
③糖类:糖蛋白、糖脂。
3.生物膜结构特性:膜具有流动性。
①结构基础:磷脂分子,蛋白质可运动。
②生理意义:细胞生长分裂,细胞融合。
分泌蛋白分泌。
③实例:白细胞吞噬细菌。
4.膜的功能特性:选择透过性。
①结构基础:膜上载体蛋白。
②生理意义:控制物质进出。
③实例:水分子进出,无机盐的吸收。
生物膜的流动镶嵌模型1、什么是生物膜的流动镶嵌模型生物膜指的是生物细胞中的膜状结构,包括细胞质膜、细胞核膜、细胞器膜等等。
这些膜之间以一种连续或不连续的方式连接起来,称为内膜系统。
生物膜的流动镶嵌模型是一种生物膜结构的模型,它认为生物膜是磷脂以疏水作用形成的双分子层为骨架,磷脂分子是流动性的,可以发生侧移、翻转等。
蛋白质分子镶嵌于双分子层的骨架中,可能全部埋藏或者部分埋藏,埋藏的部分是疏水的,同样,蛋白质分子也可以在膜上自由移动。
因此称为流动镶嵌模型。
2、生物膜的流动镶嵌模型的发现史(1)欧文顿(E.overton)的物质通透性实验,用500多中物质对植物细胞进行上万次通透性试验(1895年),发现脂质更容易通过细胞膜。
这里我们可以猜想到细胞膜由脂质物质构成。
(2)1917年,Langmuir的磷脂分子实验。
将磷脂溶于苯和水中,待苯挥发完后,发现磷脂分子分布凌乱,经推挤发现磷脂排列成单层,而且磷脂分子一头浸在水里,一头浮在水面。
再探究发现磷脂分子由头部和尾部组成,头部由一分子胆碱,一分子磷酸,一分子甘油组成,尾部由2个脂肪酸分子构成。
头部由极性分子组成形成亲水端,尾部由非极性分子组成形成疏水端。
所以磷脂在水中排列时,亲水端浸人水中,疏水端浮在水面。
(3)1925年,E.Corter和F.Grendel用有机溶剂抽取人的红细胞质膜的膜质成分,测定膜质单层分子在水中的展开面积,发现它是红细胞表面积的两倍。
这现象说明质膜是双层脂分子构成的。
之后Davson 和Danielli提出了“蛋白质-脂质-蛋白质”的三文治式的质膜结构模型,持续影响20年。
(4)20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物细胞中分离出来,发现细胞膜不但会被溶脂质的物质溶解,还会被蛋白酶分离。
由此可以猜到细胞膜中含有蛋白质,同时还有疑问,蛋白质处于细胞膜的哪个位置,又有多少?(5)罗伯特森的电镜实验(1959年)用超薄切片技术获得清晰的细胞膜照片,明显的暗-明-暗3层结构,厚约7.5nm,由厚约3.5nm的较亮层和内外表面约2nm的较暗层组成的。
生物膜的流动镶嵌模型第2节生物膜的流动镶嵌模型【考点解读】1、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容2、举例说明生物膜具有流动性特点3、举例说出细胞膜是选择透过性膜4、科学家对细胞膜结构的探索过程【基础知识回顾】1生物膜静态模型的提出:⑴19世纪末,欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于的物质,更容易通过细胞膜进入细胞。
于是,他提出:膜是由组成的。
⑵20世纪初,科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明:膜的主要成分是和。
192年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水面上铺展层单分子层,面积为红细胞表面积的倍,由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为。
⑶20世纪40年代,有学者推测脂质两边各覆盖着。
199年,罗伯特森在下看到了细胞膜清晰的三层结构,他结合其他学者的工作,提出生物膜的模型:所有的生物膜都由三层结构构成,中间的亮层是分子,两边暗层是分子,他把生物膜描述为的统一结构。
2流动镶嵌模型的提出:⑴20世纪60年代以后,很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑:如果这样,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连、这样的现象都不好解释。
⑵后科学家发现膜蛋白并不全是全部在脂质表面,有的蛋白质是在脂质双分子层中的。
⑶1970年,科学家用绿色荧光燃料标记鼠细胞表面的蛋白质分子,红色荧光燃料标记人细胞表面的蛋白质分子,研究细胞融合。
此实验表明:细胞膜具有。
⑷结合前人的研究成果,1972年桑格和尼克森提出了模型,并为大多数人所接受。
3生物膜流动镶嵌模型的基本内容:生物膜流动镶嵌模型认为,构成了膜的基本支架,这个支架不是的,是轻油般的流体,具有。
蛋白质分子有的磷脂双分子层表面,有的部分或全部磷脂双分子层中,有的整个磷脂双分子层。
大多数蛋白质分子也是可以的。
4在细胞膜的外表,有一层细胞膜上的与结合形成的糖蛋白,叫做糖被。
它有重要的功能。
如:消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有作用;糖被与细胞表面的有密切关系。
除糖蛋白外,细胞表面还有。
重难热点归纳*生物膜的分子结构模型有多种,较为流行的如“流动镶嵌模型”2、生物膜分子结构的基本特点是:(1)镶嵌性:膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌蛋白质构成的(2)流动性:膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动。
膜整体结构也具有流动性。
流动性的重要生理意义:物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等。
(3)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同(4)蛋白质极性:多肽链的极性区突向膜表面,非极性部分埋在脂双层内部。
故蛋白质分子既和水溶性也和脂溶性分子具有亲和性。
3、流动镶嵌模型的基本内容结构特点:(1)磷脂双分子层:构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性尾部朝向内侧)(2)蛋白质分子:在膜表面,或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层糖被(少量):细胞膜外表功能特性:(3)脂分子是可以运动的,具有流动性;(4)膜的蛋白质分子也是可以运动的。
(也体现膜的流动性)()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、胞间信息交流等有密切联系)4为什么说细胞膜是选择透过性膜?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。
结论:细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜【经典例题剖析】例题1 变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明()。
A、细胞膜具有选择透过性;B、细胞膜具有全透性;、细胞膜具有一定的流动性;D、细胞膜具有保护作用。
例题2(2004年湖北模拟题)苋菜的细胞液中有一些红色的物质,无论用清水怎么洗,清水仍不见红色物质,但若把苋菜放入沸水中一烫,水立刻变成红色。
这个现象是因为A沸水使细胞膜失去选择透过性B在清水中细胞膜没有选择透过性沸水中色素分解成小分子物质D在清水中没有物质出入巩固练习1、下列哪一种膜结构能通过生物大分子A 细胞膜B 核膜线粒体膜叶绿体膜2、一分子2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出,进入一相邻细胞叶叶绿体基质内,共穿过的生物膜层数是A B 6 7 D 83、下列物质中,不能横穿细胞膜进出细胞的是A 维生素D和性激素B 水和尿素氨基酸和葡萄糖D 酶和胰岛素4、生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。
在细胞生命活动中,糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。
下列生物结构中,糖蛋白含量可能最多的是A类囊体的膜B线粒体的膜细胞膜D内质网膜、结合表中数据,指出下列叙述错误的是成分线粒体膜蛋白质(质量分数/%)脂类(质量分数/%)外膜248内膜7624A内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶B内膜比外膜具有更多的功能内膜、外膜的化学组成大致相同D内膜表面积大,导致蛋白质含量高6、下列说法正确的是A、磷脂分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,磷脂分子种类和数目就多B、磷脂分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,磷脂分子种类和数目就要一样、蛋白质分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,蛋白质分子种类和数目就多D、蛋白质分子在细胞膜的功能上起重要作用,所以功能复杂,蛋白质分子种类和数目就一样7、血液中的氧气进入肌肉细胞的线粒体进行有氧呼吸,至少要经过的膜和磷脂层的数目是A、3、6、B、3、3 、2、4 D、2、28、大分子蛋白质能够通过的结构是A、线粒体膜和叶绿体膜B、细胞膜和液泡膜、选择透过性膜D、细胞壁和核孔9、科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中,造成红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构在生物学上称为“血影”,那么,血影的主要成分有。
A.无机盐、蛋白质B.蛋白质、糖类.脂肪、蛋白质D.脂质、蛋白质10、一般在光学显微镜下看不到植物细胞的细胞膜,而在下列的哪种情况下,可以看到细胞膜A.细胞进行分裂时B.发生质壁分离时.显微镜视野调亮时D.细胞吸收水和离子时11、科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出,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细胞膜表面积的两倍。
这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是A.单层排列B.均匀稀疏排列.双层排列D.均匀紧密排列12、下列有关细胞膜性质的说法中,错误的是A.具有流动性和选择透过性B.蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上.脂类小分子易于自由扩散通过D.磷脂双分子层内外表面都亲水13、下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点?A.细胞膜是选择透过性膜B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成.细胞膜的分子结构具有流动性D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动14、(多选题)以下关于细胞膜的论述中,正确的是A、磷脂分子排列成双分子层B、膜两侧物质分子排列不对称、球形蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中D、组成膜的物质的运动使其具有一定的流动性1.(09浙江)对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。
②用激光束照射该细胞表现的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。
③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是A.细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率二、非选择题1、下面材料显示了研究人员对细胞成分及结构的研究情况,请据材料分析:材料一研究人员将哺乳动物(或人)的红细胞低渗处理,造成溶血现象,使血红蛋白和无机盐等溶出细胞外,剩下“空壳”(称为血影),并对其进行化学成分分析。
通过血影研究以及其他方法,测得多种膜的化学成分,如表:蛋白质(%)脂类(主要是磷脂)(%)糖类(%)人红细胞膜49438小鼠肝细胞膜4424变形虫膜4424线粒体内膜7624菠菜叶绿体片层膜7030(1)从以上处理可推知血影即为纯材料,可用于研究。
(2)以上数据显示,构成细胞膜的化学成分主要是,构成细胞膜与细胞内膜(构成细胞器膜)的化学物质的种类有一些差异,这些差异有可能造成两者上的差异。
材料二用丙酮从细胞膜中提取脂质(主要是磷脂),然后将提取的脂质放在一个特制的水槽中,将其制成单分子层,并测量其表面积,将测量结果与红细胞表面积比较,发现前者是后者的两倍。
右图是磷脂分子的模式图,一个磷脂分子是由一个亲水的极性头部和疏水性尾部构成。
(3)根据材料二所给信息可以推测,细胞膜中的磷脂分子是以形式排列的,根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性,请推测磷脂分子在细胞膜中的排列形式(参照磷脂分子模式图)并绘简单示意图。
材料三研究人员用红色荧光标记人细胞膜的抗体(蛋白质),用绿色荧光标记小鼠细胞膜上的抗体,然后将二者融合。
开始时一半是绿色,一半是红色。
在37℃下40分钟后发现两种荧光呈均匀分布。
(4)该实验说明。
综合以上实验及其他实验,科学家提出了细胞膜的“流动镶嵌模型”。
第2节生物膜的流动镶嵌模型一、选择题1B2A 3 D4D 6 7 A8D9D 10B1112B13A 14 ABD 1、二、非选择题1、(1)细胞膜(2)脂质(或磷脂)和蛋白质;功能(3)双分子层;(4)构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,磷脂双分子层也具有一定的流动性(或细胞膜的流动性)。