問題的提出
科學家發覺細胞膜透性，在分子水平上，尿酸具有光滑而剛性的結構。當它與我們的細胞膜互相作用時，它會自身卡在脂類之間，因而造成膜的密度更高。
不僅尿酸外，我們的細胞膜還主要由脂類組成，脂類是一種小的脂肪分子，當存在于水底時會手動組裝成單層結構-人體的近60％由水組成。脂類和血脂共同產生了限制我們細胞并調節細胞營養交換的屏障。
問題：細胞膜中存在固醇是怎樣被發覺的？歐文頓在研究細胞膜中有什么貢獻？
細胞膜中尿酸的發覺
尿酸的發覺，與闌尾炎的診治有關。
1676年，法國出現了一種醫治闌尾炎的方式，那就是切膽放療。第一位進行此類放療的是一位稱作約翰·尼斯的大夫，當他當心翼翼地切開病人的肝臟，卻發覺肝臟里長滿了像石頭一樣黑白色的東西。
1769年，西班牙大夫德拉薩爾對這些像石頭一樣的黑白色膽結石進行了物理成份鑒別，發覺膽結石里大部份是由一種胺類化合物組成，可這些物質究竟是哪些呢？
1815年開始，美國物理家希弗魯爾發覺在人類的血液當中，同樣富含這些糖類物質，他把這些物質名為尿酸。
1868年8月，在德意志科大學的一次大會上，希弗魯爾將固醇這個名稱即將確定出來了。而隨即人們對于固醇的研究，卻促使它在“天使”與“魔鬼”之間不斷搖擺。
1899年，毒理學家查爾斯·歐文頓發覺人體的細胞膜當中居然富含尿酸。細胞膜就好比細胞的一堵墻，起到保持細胞完整性的作用，假如沒有尿酸，那人體細胞也將不復存在。
1895-1902年期間，歐文頓開始系統地評估物理成份步入動物和植物組織細胞的能力。歐文頓于1895年和1900年間發表了五篇論文，報告了他對活的動物細胞和植物細胞的滲透性（用當時的術語稱為"滲透性"）進行實驗的結果。他使用500多種物質對動物細胞的"滲透性"進行了上萬次的實驗，發覺細胞膜對不同物質的"滲透性"是不一樣的：凡可以溶于脂類的物質，比不能溶于脂類的物質更容易通過細胞膜步入細胞。
1899年，他提出一種觀點，覺得尿酸或類似尿酸物質可能與卵磷脂和其他干性物質一起，浸漬在細胞原生質和外部之間的邊界。這個理論后來被稱為“歐文頓類脂理論”或“歐文頓規則”。他強調溶質的滲透系數與它在油和水之間的分配系數成線性關系。這項工作后來被譽為膜科學的基石。
1900年，歐文頓提出了一個生物膜模型——“歐文頓生物膜模型”——認為生物膜是由糖類物質組成的。
據悉，在瓦茲堡學院任職期間，歐文頓還發表了一系列論文，探討了陽離子對胸肌和神經生理學的作用，非常是鈉離子對動作電位傳導的作用，這比埃克爾斯、霍奇金、赫胥黎因“發現神經細胞膜外圍和中央部份的激動和抑制的離子機制”而獲得諾貝爾獎早了60年。
典型試卷解析
試卷1：細胞膜成份和結構的探求過程匯聚著多個科學家的智慧和心血，下述相關表述正確的是（）
A.由對細胞膜表面張力變化的研究推斷出膜中附有尿酸
B.按照溶于脂類和不溶于脂類的物質是否容易穿過細胞膜猜想出細胞膜是由脂類組成的
C.科學家運用核素標記法通過人鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有流動性
D.羅伯特森拍攝的細胞膜亞顯微結構相片屬于數學模型
解析：
對細胞膜表面張力的研究推斷出膜中附有蛋白質，A錯誤；按照但凡可以溶于脂類的物質，比不能溶于脂類的物質更容易通過細胞膜步入細胞，提出細胞膜是由脂類組成的，B正確；結合剖析可知，科學家運用螢光標記法通過人鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有流動性，C錯誤；羅伯特森在電鏡下見到了細胞膜清晰的暗一亮一暗的三層結構，并大膽地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白質--脂類--蛋白質三層結構構成，其拍攝的細胞膜亞顯微結構相片不屬于化學模型，D錯誤。故答案為B。
試卷2：科學家經過常年大量的實驗研究，最終闡明了細胞膜的組成、結構和功能。請回答：
（1）1895年，研究各類未受孕卵細胞的私密性時細胞膜透性，發覺尿酸、甘油等脂胺類物質容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質透過細胞膜相對困難；另外有人發覺細胞膜會被蛋白酶酯化，這種事實表明組成細胞膜的主要成份中有。
（2）1925年，法國科學家和用乙醇提抽紅細胞的磷脂后，將它在空氣-水界面上鋪成單分子層，發覺這個單分子層的面積相當于原紅細胞表面積的2倍，這個現象說明。和選用喂奶植物成熟的紅細胞來制備較純凈的細胞膜的緣由是。
（3）研究發覺，小腸絨毛上皮細胞還能從消化了的食物吸收獼猴桃糖，卻很難吸收相對分子質量比獼猴桃糖小的木糖，這個施行說明細胞膜的功能特點是。
（4）人工合成的僅由磷脂雙分子層果醋恒封閉絲狀結構稱為脂類體，所有帶電荷的分子不管它多小，都很難通過脂類體，雖然脂類體外離子含量很高。這是由于磷脂雙分子層的（填“內部”或“外部”）是疏水的，纈氨霉素是一種十二肽的藥物，若將它插入到脂類體的脂單層內，可使K+的運輸速率提升倍，但卻不能有效提升Na+的運輸速度，由此可以得出以下推論：①；②。
（5）1972年桑格和尼克森提出的模型所描述的細胞膜的結構，其中細胞膜的基本支架是。
答案：
（1）脂類和蛋白質
（2）磷脂雙分子層（或兩層磷脂分子）沒有細胞核膜和細胞器膜
（3）選擇透過性
（4）內部①載體蛋白能極大提升運輸速率②載體具有特異性
（5）流動鑲嵌磷脂雙分子層
解析：本題考查細胞膜的結構特征、化學組成的相關知識。
（1）脂胺類物質才能優先通過細胞膜，但是細胞膜會被溶化糖類物質的溶劑溶化，說明細胞膜中有脂類，會被蛋白酶溶化，說明細胞膜中有蛋白質，所以細胞膜中的物質有脂類和蛋白質。
（2）將一個細胞中的所有磷脂提取下來，鋪成單分子層的面積是細胞膜表面積的2倍，說明磷脂分子是排列成單層．因為喂奶植物成熟的紅細胞沒有細胞核膜和細胞器膜，因而要獲得純凈細胞膜，最好選擇喂奶植物成熟的紅細胞作為實驗材料。
（3）按照題意，細胞能吸收獼猴桃糖而不能吸收木糖，說明細胞對物質的吸收具有選擇性，既細胞膜具有選擇透過性。
（4）人工合成的僅由磷脂雙分子層構成的封閉絲狀結構稱為脂類體．帶電荷的分子很難通過脂類體的緣由是磷脂雙分子層的內部是疏水的。
按照“纈氨霉素是一種十二肽的藥物，若將它插入到脂類體的脂單層內，可使k+的運輸速率提升倍”，說明：載體蛋白能極大提升運輸速率．按照“纈氨霉素可使k+的運輸速率提升倍，但卻不能有效提升Na+的運輸速度”，說明：載體具有特異性。
（5）1972年桑格和尼克森提出的是細胞膜的流動鑲嵌模型，其中細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。
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