细胞膜
细胞壁
第二章第一节
细胞膜和细胞壁
建立模型是解决问题的科学方法之一。
细胞膜的结构
根据现象和已有知识提出假说或模型
用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
实践检验
为了能够清楚地了解事物的特性,科学家常常会设想出一些模型。(必修一P29)
建模的基本方法:
对生物膜结构的探索历程
时间:1895年
人物:欧文顿(E.Overton)
实验:用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的: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
第一小组:E.Overton 实验
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不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
第二小组:磷脂分子结构 高特和格伦徳对血影的研究
亲水头部
疏水尾部
时间:1925年
人物:荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel
实验:把红细胞膜中的磷脂抽提出来,在水面上铺展
成单分子层,结果发现磷脂分子排成单层后的
面积恰好等于红细胞表面积的两倍。
实验:化学手段得出细胞膜中的脂质大部分为磷脂
注:细胞内外的环境均为水
第三小组:
实验:人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜,会使细胞膜分解。
注:
蛋白质:电子密度高,显黑色发暗
磷脂分子:电子密度低,发亮
时间:1959年
人物:J. D. Robertson(罗伯森特)
实验:用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜照片,
看到了暗-亮-暗三层结构。
蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。
蛋白质在膜中的分布是不对称的。
第四小组:
冰冻蚀刻技术与扫描电子显微镜技术
脂质(磷脂最丰富)
蛋白质
糖类
大约占50%
大约占40%
大约占2%—10%
时间:1970年
人物:弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )
实验:人、鼠细胞融合实验
磷脂分子的运动
胆固醇
是构成细胞膜的重要组成成分,占质膜脂类的20%以上。
根据其分子的特点,请推测胆固醇在脂双层中存在位置。
胆固醇在脂双层中的分布模型图
*
胆固醇
是构成细胞膜的重要组成成分,占质膜脂类的20%以上。有人曾发现给动物喂食缺乏胆固醇的食物,结果这些动物的红细胞脆性增加,容易引起细胞的破裂。研究表明,温度高时,胆固醇能阻止双分子层的无序化;温度低时又可干扰其有序化,阻止液晶的形成,保持其流动性。
细胞膜中各种组分的作用
膜蛋白有许多功能:
1.控制某些分子和离子的出入。
2.生物催化剂的作用。
3.起细胞标志物的作用:如识别、免疫等。
脂双层:膜结构的基础,使许多分子和离子不能随意出入细胞。
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多
细胞膜的结构如果改变,则其功能也会改变
eg:膜的分子病——癌症
癌细胞膜上的粘连蛋白减少,癌细胞易转移
某些癌细胞膜上出现特异性抗原,如肠癌细胞膜上的癌胚抗原(CEA)
eg:重症肌无力
细胞壁:
成分:纤维素和果胶
功能:支持和保护
我学会了吗?
1、用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的方法正确的是( )
A、把细胞放在清水里,胀破细胞 B、用针扎破细胞
C、用镊子把细胞膜剥下来 D、用石英砂研磨细胞
2、最可能构成细胞膜的一组元素是( )
A C、H、O、N B C、H、O
C C、H、O、P D C、H、O、N、P
3、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞的成分的改变有关,下列
哪种物质成分不被当作检测细胞癌变的证据 ( )
A、甲胎蛋白(AFP) B、癌胚抗原(CEA)
C、糖蛋白或糖脂 D、磷脂
4、下列有关细胞膜的叙述,不正确的是 ( )
A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B、不同功能的细胞,其细胞膜蛋白质的种类和数量相同
C、组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富
D、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关
A
D
D
B
5、人体某些白细胞可以吞噬病菌,而它们从来不吞噬血液循环中自己正常的细胞。这是细胞膜的哪一功能 ( )
A、与外界环境分开 B、控制物质进出细胞
C、细胞间的信息交流 D、“细胞识别”功能
6.细胞膜完成各种生理功能相适应,极为重要的结构特点
A. 磷脂排列成双分子层
B. 蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中
C. 两侧膜物质分子排布不对称
D.膜物质分子的运动使其具有流动性
7.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,正确的逻辑顺序是:
①.膜主要由磷脂和蛋白质分子组成 ②.膜具有流动性
③膜具有选择透过性 ④.膜内蛋白质和磷脂分子大都是运动的⑤物质运输得以正常进行
D
D
①④②③⑤