第2节生物膜的流动镶嵌模型问题探讨:在制作真核细胞三维结构模型的活动中,某小组同学分别用三种材料做细胞膜:塑料袋、普通布和弹力布。讨论:1根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?2你还能想出更好的材料做细胞膜吗?本节聚焦:生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么?通过分析科学家建立生物膜模型的过程你对科学的过程和方法有哪些领悟?从物质跨膜运输的实例可以看出,生物膜对物质进出细胞是有选择性的。为什么生物膜能够控制物质的进出?这与生物膜的结构有什么关系?当年科学家正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问,开始探索生物膜结构的。对生物膜结构的探索历程19世纪末,欧文顿EOverto
曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样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。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。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为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层!思考与讨论:1最初认识到细胞膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取和鉴定?2在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?3磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。请运用相关的化学知识,解释为什么磷脂在空气水界面上铺展成单分子层,而科学家如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的。提出假说膜的成分和结构的初步阐明,最初都是先根据实验现象和有关知识,提出假说,而不是通过实验观察直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据,同时还需要严谨的推理和大胆的想像。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。除了脂质外,蛋白质也是细胞膜的成分。那么,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?20世纪40年代,曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。但直到50年代,电子显微镜诞生,科学家用它来观察细胞膜。1959年,罗伯特森JDRobertso
在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构图44,他结合其他科学家的工作r