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生物膜的流动镶嵌模型

更新时间:2016/8/22 13:49:00  手机版

  生物膜结构的探索历程:

  1、19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。

  2、20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。

  3、1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。

  4、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。

  5、1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验,以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。

  6、1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。

  生物膜的流动镶嵌模型:

  1、生物膜的流动镶嵌模型图解:

  ①糖蛋白(糖被):细胞识别、保护、润滑、免疫等。

  ②蛋白质分子:膜功能的主要承担着。

  ③磷脂双分子层:构成膜的基本支架。

  2、基本内容

  (1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。

  ①磷脂分子的状态:亲水的“头部”排在外侧,疏水的“尾部”排在内侧。

  ②结构特点:一定的流动性。

  (2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。

  ①蛋白质的位置:有三种。镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贡穿于磷脂双分子层。

  ②种类: a.有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。 b.有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。 c.有的是酶,起催化化学反应的作用。

  (3)特殊结构——糖被

  ①位置:细胞膜的外表。

  ②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。

  ③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。

  (4) 细胞膜的特征:

  ①结构特征:具有一定的流动性。

  ②功能特征:具有选择透过性。

  细胞膜的流动性与选择透过性的区分方法:

  1.结构特点:具有一定的流动性。

  (1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。

  (2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。

  (3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。

  2.功能特性:具有选择透过性。

  (1)表现:植物根对矿质元素的选择性吸收,神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出,肾小管的重吸收和分泌,小肠的吸收等。

  (2)原因:遗传性决定载体种类、数量决定选择性。

  3.二者的区别与联系

  (1)区别:流动性是细胞膜结构方面的特性,选择透过性体现了细胞功能方面的特性,主动运输能充分说明选择透过性。

  (2)联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过性,细胞可能已经死亡了。

  易错点拨:

  1、位于细胞膜外侧面的糖蛋白形成糖被,它是识别图中细胞膜内外侧的标志。

  2、载体蛋白属于嵌入或贯穿磷脂双分子层的蛋白质。载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时,细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。

  3、磷脂双分子层数、生物膜层数与磷脂分子层数:磷脂双分子层数=生物膜层数=磷脂分子层数的一半 。

  例  血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解,需要穿过几层磷脂分子(   )

  A.5层  B.3层   C.6层   D.4层

  思路点拨:葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液,至少要跨毛细血管壁的一层上皮细胞,即穿过2层细胞膜,再进入组织细胞共穿过3层细胞膜,生物膜都是由磷脂双分子构成,故本题穿越的磷脂分子层数是6。答案C

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