题目内容
细胞膜由哪些化学成分组成?
主要成分是磷脂、蛋白质,其次还有多糖。
(10分)下列是某生物兴趣小组的一个问题探究实例:1925年,高特和戈来格尔用丙酮提取出细胞膜上的磷脂,并将它在空气和水的界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的面积相当于原来红细胞表面积的2倍。据此,学生得出了细胞膜是由连续的两层磷脂分子组成的推论。细胞膜上的磷脂分子应该怎么排列呢?背景知识:磷脂分子的头部亲水,尾部疏水(图-1)如果把一滴油滴在水面上,形成“——水”界面,“油——水”界面上磷脂分子的排列是什么样的呢?(结果如图-2)如果把一滴油滴在水面上,再高速振荡,形成油水乳液,油水乳液中磷脂小滴的结构又会是什么样的呢?(结果如图-3)(1)图-3中A的主要成分是水还是油?______。(2)请根据探究-1和探究-2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况,在图-4中绘出其简图(片段)。(3)根据图-4所示结果,科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。①这一事实表明______。进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。②彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质?______。
(10分)下列是某生物兴趣小组的一个问题探究实例:
1925年,高特和戈来格尔用丙酮提取出细胞膜上的磷脂,并将它在空气和水的界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的面积相当于原来红细胞表面积的2倍。据此,学生得出了细胞膜是由连续的两层磷脂分子组成的推论。
细胞膜上的磷脂分子应该怎么排列呢?
背景知识:磷脂分子的头部亲水,尾部疏水(图-1)
如果把一滴油滴在水面上,形成“——水”界面,“油——水”界面上磷脂分子的排列是什么样的呢?(结果如图-2)
如果把一滴油滴在水面上,再高速振荡,形成油水乳液,油水乳液中磷脂小滴的结构又会是什么样的呢?(结果如图-3)
(1)图-3中A的主要成分是水还是油?______。
(2)请根据探究-1和探究-2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况,在图-4中绘出其简图(片段)。
(3)根据图-4所示结果,科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。
①这一事实表明______。进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。
②彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。
③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质?______。
下列为细胞膜结构的探索历程,阅读资料回答相关问题:
*19世纪末,欧文顿提出:膜是由脂质组成的。
*20世纪初,科学家通过一定的方法将细胞膜分离出来,然后对膜化学成分鉴定:膜是由脂质和蛋白质组成的。
*1925年,荷兰科学家用丙酮提取细胞膜中的脂质,在空气—水的界面上铺成单分子层,测得单分子层面积恰为细胞膜表面积的2倍。结论:膜中的脂质分子排列为连续两层。
*1959年,罗伯特森通过电镜的观察,大胆的提出生物膜的静态模型:
即 “蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成。
*20世纪60年代以后,人们对生物膜是静态的观点提出一些质疑,并随新技术手段的应用,科学家发现膜蛋白不是全部平铺在脂质表面,有的镶嵌在脂质双分子层中。
*1970年科学家通过一些实验证明:细胞膜具有流动性。
*1972年,桑格和尼克森提出“流动镶嵌模型”。
(1)简述科学家获取纯净细胞膜的方法: 。
细胞膜中含有蛋白质,除了用化学分析法,还可用酶解法,可用 处理神经细胞等,然后观察细胞活性。如失去活性则证明含有蛋白质。
(2)磷脂分子是构成细胞膜的脂质分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的,如右图模式图,请尝试画出磷脂分子在空气—水的界面上铺成单分子层的模式图:
(3)哪些实例能证明细胞膜具有流动性?请试举两例: 。
(4)尝试画出生物膜的流动镶嵌模型示意图:
(5)分析生物膜模型的建立过程,你受到什么启示?