8 细胞膜及其流动镶嵌模型

                                                      细胞膜及其流动镶嵌模型

一、细胞膜的成分

1.实验：体验制备细胞膜的方法

（1）实验原理：选择动物细胞制备细胞膜更容易，原因是动物细胞没有细胞壁。选择哺乳动物成熟的红细作制备细胞膜的实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。获得较纯的细胞膜的方法是差速离心法。

（2）方法步骤：

选材：选择哺乳动物如猪（或牛、羊、人）的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水）。

制片：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一小滴在玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片。

观察：先用低倍镜，再换成高倍镜观察。观察到圆饼状中央微凹的正常形态的红细胞。在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑。观察细胞的变化，近水部分的细胞凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出。

2.细胞膜的化学组成：

细胞膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成，还有少量糖类。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

二、生物膜的流动镶嵌模型

1.生物膜结构的探索历程：

（1）19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行实验，发现脂溶性物质易通过细胞膜。于是他提出：膜是由脂质组成的。

（2）20世纪初，科学家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—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰是红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，磷酸的“头”部是亲水的， 脂肪酸的“尾”部是疏水的。

（4）1959年，罗伯特森在电镜下观察细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，提出生物膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的。把生物膜描述为静态的统一结构。 

（5）1970年，科学家用不同颜色的荧光染料分别标记小鼠细胞表面的蛋白质和人细胞表面的蛋白质，进行人鼠细胞融合实验，表明细胞膜具有流动性。

（6）1972年，桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型。

2.流动镶嵌模型的基本内容：

（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂双分子层具有流动性。      

（2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是运动的。

（3）在细胞膜的外表，蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用，糖被与细胞表面的识别有密切关系。

（4）生物膜的结构特点：具有一定的流动性。

三、细胞膜的功能

（1）将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。

（2）控制物质进出细胞。细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞不需要，或对细胞有害的物质不容易进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外；细胞内的核酸不会流失到细胞外。细胞膜的控制作用是相对的。

（3）进行细胞间的信息交流。多细胞生物体，各个细胞之间功能的协调，不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。

细胞间信息交流的方式有：物质传递，如激素、神经递质等；接触传递，如精子和卵细胞的识别和结合、效应T细胞与靶细胞结合等；通道传递，如高等植物细胞的胞间连丝等。靶细胞细胞膜表面受体的化学本质是糖蛋白。

四、细胞壁

植物细胞细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶。对植物细胞有支持和保护作用。

五、例题检验：

1.制备细胞膜选择什么材料？为什么？

【答案】选择哺乳动物成熟的红细作制备细胞膜的实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。

2.细胞膜的化学组成有哪些？

【答案】细胞膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成，还有少量糖类。

3.生物膜流动镶嵌模型的基本内容？

【答案】（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂双分子层具有流动性。      

（2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是运动的。

（3）在细胞膜的外表，蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用，糖被与细胞表面的识别有密切关系。

（4）生物膜的结构特点：具有一定的流动性。

4.细胞膜具有什么功能？

【答案】（1）将细胞与外界环境分隔开。

（2）控制物质进出细胞。

（3）进行细胞间的信息交流。

5.细胞间信息交流的方式及其实例？

细胞间信息交流的方式有三种：物质传递，如激素、神经递质等；接触传递，如精子和卵细胞的识别和结合、效应T细胞与靶细胞结合等；通道传递，如高等植物细胞的胞间连丝          等。