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歡迎進入生物課堂 第二節(jié)細胞膜和細胞壁 一 細胞膜有選擇透性 質(zhì)膜有允許某種物質(zhì)透過的特性 稱為質(zhì)膜對該物質(zhì)的透性 某些物質(zhì)分子能透過質(zhì)膜 也有些物質(zhì)分子不可透過質(zhì)膜 因此 質(zhì)膜對物質(zhì)具有選擇透性 質(zhì)膜為什么會具有選擇透性呢 科幻之旅 如果有 時光機器 將此刻的你送回19世紀 你認為應(yīng)該從哪些方面去研究細胞膜的結(jié)構(gòu) 問題1 細胞膜的組成成分是什么呢 資料1 19世紀末 歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次實驗 對膜的化學(xué)成分提出假說 膜是由脂質(zhì)組成的 結(jié)論 細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同 可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜 實驗1 科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來 然后用蛋白酶處理 已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解 實驗現(xiàn)象 細胞膜被破壞 實驗結(jié)論 膜的組成成分含有蛋白質(zhì) 質(zhì)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 應(yīng)用化學(xué)手段分析表明 問題2 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合構(gòu)成膜的呢 磷脂分子結(jié)構(gòu) 磷脂分子是一端親脂而另一端親水的兩性分子 含氮堿基 磷酸 甘油 脂肪酸 磷脂分子 繪圖活動 將磷脂分子在空氣 水界面上鋪展成單分子層 磷脂分子的頭尾將如何排布 空氣 水 資料2 1925年 荷蘭兩位科學(xué)家Gorter和Grendel 用丙酮從紅細胞中抽提出脂質(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胞表面積的兩倍 實驗結(jié)論 發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍 這說明了什么問題 磷脂分子為雙分子層 脂雙層 細胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層 這兩層磷脂分子會是怎么樣的排布呢 嘗試畫出細胞膜中的磷脂分子的排布模型 思考動手 說明 1 在有水的環(huán)境中 脂雙層會自發(fā)地形成 2 脂雙層中的兩層并不是完全相同 3 脂肪酸分子的尾部可以搖擺 使整個磷脂分子能發(fā)生側(cè)向滑動 質(zhì)膜具有一定的流動性 4 剛性 膽固醇使細胞膜變得 堅實 磷脂分子這種兩性分子只有形成雙層結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定 且是像C選項的排布 問題3 蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位置 是怎樣分布的 資料3 1959年 羅伯特森利用電鏡 獲得了清晰的細胞膜照片 顯示暗 明 暗的三層結(jié)構(gòu) 小資料 關(guān)于電鏡成像 電子束照射大分子物質(zhì)散射度高 黑暗 照射小分子物質(zhì) 散射度低 光亮 提出靜止的三明治模型觀點 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) 單位膜 標本用干冰等冰凍 后用冷刀斷開 升溫后暴露斷裂面 蛋白質(zhì)鑲在 嵌入 橫跨在磷脂雙分子層中 蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的 冰凍蝕刻電子顯微法 問題4 蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細胞膜中的位置是靜止不動的嗎 實驗結(jié)論 細胞膜具有流動性 資料4 1970年 費雷和埃迪登 將人和鼠的細胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標記后融合 發(fā)現(xiàn)熒光分布均勻 1972年 桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上 提出了細胞膜流動鑲嵌模型 膜中各種組分都在不斷地移動 像流體一樣 而且又有各種蛋白質(zhì)分子鑲嵌在質(zhì)膜中 故這種模型叫質(zhì)膜的流動鑲嵌模型 細胞膜模型 細胞膜的流動鑲嵌模型 糖脂 在細胞膜的外表 有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白 叫做糖被 有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂 膜中各種組分的作用 質(zhì)膜 細胞控制 物質(zhì)交換 細胞通訊 催化作用 細胞識別 免疫 脂雙層 膜蛋白 膜蛋白 膜蛋白 細胞壁 1 植物 真菌和細菌等生物細胞的最外層是細胞壁 動物細胞無細胞壁 纖維素 殼多糖 肽聚糖 2 細胞壁的功能 聯(lián)系生活 原因 青霉素抑制細菌合成肽聚糖 因為不能合成細胞壁物質(zhì) 細菌就不能生長和繁殖 所以青霉素能殺菌 1 保護作用 2 支持作用 原因 靠死細胞的細胞壁支撐 3 全透性 2 人體某些白細胞能進行變形運動 穿出小血管壁 吞噬侵入人體內(nèi)的病菌 這個過程的完成依靠細胞膜的 A 選擇透過性B 保護作用C 流動性D 自由擴散 小試身手 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)先通過細胞膜 這是因為 A 細胞膜具有一定流動性B 細胞膜是選擇透過性C 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子 4 細胞膜上與細胞識別 免疫反應(yīng) 信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是 A 糖蛋白B 磷脂C 脂肪D 核酸 3 生物膜的流動鑲嵌模型認為生物膜是 以磷脂雙分子層為基本骨架 靜止的 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu) 流動的A B C D 5 有兩位科學(xué)家在1970年做了下列實驗 1 用紅色熒光染料標記人細胞膜上的蛋白質(zhì) 2 用綠色熒光染料標記鼠細胞膜上的蛋白質(zhì) 3 把人細胞和鼠細胞融合 融合的細胞一半發(fā)紅色熒光 另一半發(fā)綠色熒光 然后把此細胞在37oC下培養(yǎng)40min 再檢查 兩種顏色均勻分布在整個雜交細胞的表面 兩種顏色均勻分布是由于 的結(jié)果 這一實驗證明細胞膜具有 細胞膜上的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子可以運動 一定的流動性 分析說明 6 畫一畫 根據(jù)今天所獲得的信息 請你試著構(gòu)建一個細胞膜結(jié)構(gòu)模型簡圖 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全