
第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能
鑒別動物細(xì)胞是否死亡,通常使用臺盼藍(lán)染液。用它染色之時死細(xì)胞會被染成為藍(lán)色,而活細(xì)胞則不會著色。
1.為何活細(xì)胞不能被染色而死細(xì)胞能夠被染色?
2.據(jù)此可以推測,細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界應(yīng)該具有什么功能?
1.將細(xì)胞和外界環(huán)境分隔開
(其中,信息交流的方式一共有三種)
3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
(保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定)
(細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入到細(xì)胞,不需要的物質(zhì)則不容易進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜的控制作用是相對的)
(1)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素(如胰島素),隨血液運(yùn)輸,與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合,傳遞信息給靶細(xì)胞。
(2)相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸,信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。
(3)相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。
細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣:溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易穿過細(xì)胞膜,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不容易穿過細(xì)胞膜。
假說: 膜是由脂質(zhì)組成的
2.科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離然后進(jìn)行化學(xué)分析。
化學(xué)分析表明:膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。膜的脂質(zhì)中磷脂含量最多。
磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì),是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭”部,和一個疏水的脂肪酸的“尾”部。
想一想:磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展?
親水的“頭部”與水接觸,疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水,朝向空氣的一面,在水空氣界面上鋪展成單分子層。
細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在,推測和想象一下在這樣的環(huán)境中,磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢?
3.荷蘭科學(xué)家實(shí)驗(yàn):用丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì),在空氣—水界面上鋪展成單分子層,測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。
膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層
4.英國學(xué)者研究細(xì)胞膜的張力。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油水界面的表面張力。因?yàn)橛椭谋砻嫒绻接械鞍踪|(zhì)成分,則表面張力會降低。
推測:細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外,可能還附有蛋白質(zhì)。
(1)細(xì)胞膜主要是由 (50%)和 (40%)組成。還有少量的_________(2%~10%)。組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中, 最豐富,此外還有少量的 。(2)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,___________的種類和數(shù)量就越多。
細(xì)胞作為一個基本的生命系統(tǒng),它的邊界是 ,也叫 。
脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成等成分是如何組成細(xì)胞膜的呢?
羅伯特森的實(shí)驗(yàn): 電鏡下細(xì)胞膜的暗--亮--暗的三層結(jié)構(gòu)。
生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。
二.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
實(shí)驗(yàn):將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合。
結(jié)論:蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的 ,說明細(xì)胞膜具有一定的流動性
在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上,1972年辛格()和尼科爾森(G.Niclsn)提出了新的生物膜模型———流動鑲嵌模型,為多數(shù)人所接受。
三.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
(1)基本支架:_______________。其內(nèi)部是磷脂分子的_______端,______性分子或離子不能自由通過,具有屏障作用。
(2)蛋白質(zhì)分子以不同方式 在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)分子在 方面有重要作用。
(3)細(xì)胞膜具有 :磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動。
(4)細(xì)胞膜的外表面有 。與細(xì)胞表面的識別和細(xì)胞間的信息交流有關(guān)。
部分或全部嵌入磷脂雙分子層中
1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn),膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜,這是因?yàn)椋? )A 細(xì)胞膜具有一定流動性B 細(xì)胞膜是選擇透過性C 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D 細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子
2、異體器官的移植手術(shù)往往很難成功。最大的障礙就是異體細(xì)胞間的排斥,這主要是由于細(xì)胞膜具有識別作用。這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是( )A細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成B細(xì)胞膜表面有糖蛋白C細(xì)胞膜具有一定的流動性D細(xì)胞膜具有選擇透過性
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