【教学课件】第二节生物膜的流动镶嵌模型.ppt

第二节生物膜的流动镶嵌模型第二节生物膜的流动镶嵌模型?思考思考 讨论讨论 1最初认识到细胞膜是由脂质组成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？过对膜成分的提取和鉴定？是通过对现象的推理分析得出的。是通过对现象的推理分析得出的。?思考思考 讨论讨论 2在推理分析得出结论后，还在推理分析得出结论后，还有没有必要对膜的成分进行提取、有没有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？分离和鉴定吗？有必要，仅靠推理得出的结论有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。行检验和修正。资料：资料：磷脂是一种由磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。酸所组成的分子。磷酸磷酸头头部是亲水部是亲水的，脂肪酸的，脂肪酸尾尾部部是疏水的。是疏水的。构建模型构建模型单层磷脂分子单层磷脂分子双层磷脂分子双层磷脂分子?思考思考 讨论讨论 3请运用相关化学知识，解释为什么请运用相关化学知识，解释为什么磷脂在磷脂在空气空气水界面上铺展成单层水界面上铺展成单层？而科学家如何从这？而科学家如何从这一现象推导出一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层的两层”这一结论。这一结论。?思考思考 讨论讨论 3请运用相关化学知识，解释为什么请运用相关化学知识，解释为什么磷脂在磷脂在空气空气水界面上铺展成单层水界面上铺展成单层？而科学家如何从这？而科学家如何从这一现象推导出一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层的两层”这一结论。这一结论。磷脂分子磷脂分子“头部头部”亲水，亲水，“尾部尾部”疏水，疏水，所以空气所以空气水界面上磷脂分子水界面上磷脂分子“头部头部”朝下与朝下与水面接触，水面接触，“尾部尾部”朝向空气，形成单层。而朝向空气，形成单层。而科学家测得单分子层的面积恰为红细胞表面积科学家测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍，必然为连续两层。的两倍，必然为连续两层。罗伯特森罗伯特森(J.D.Robertson)用超薄切用超薄切片技术获得的清晰细胞膜电镜下照片片技术获得的清晰细胞膜电镜下照片暗暗暗暗-明明明明-暗暗暗暗三层结构三层结构三层结构三层结构构构建建模模型型 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构构成，蛋白质三层结构构成，而且为处于而且为处于静止静止状态的统一结构。状态的统一结构。罗伯特森模型罗伯特森模型问题：问题：人们研究人工的无蛋白质的脂双层人们研究人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。发现：脂溶性膜对不同分子的通透性。发现：脂溶性的物质易透过人工膜，而葡萄糖、氨基的物质易透过人工膜，而葡萄糖、氨基酸、钠离子等难以透过。但生物膜却可酸、钠离子等难以透过。但生物膜却可以透过上述物质。为什么呢？以透过上述物质。为什么呢？可以通过蛋白质来运输多种可以通过蛋白质来运输多种物质，而且物质，而且蛋白质可以穿插在磷蛋白质可以穿插在磷脂双分子层之间脂双分子层之间。绿色荧绿色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白红色荧红色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白实验探究实验探究 给大家提供以下的主要实验材料及给大家提供以下的主要实验材料及用具，设计一探究细胞膜上蛋白质分子用具，设计一探究细胞膜上蛋白质分子能否运动的实验方案。能否运动的实验方案。荧光染料荧光染料:（有红色、绿色等不同颜（有红色、绿色等不同颜色，可标记细胞膜表面的蛋白质分子）色，可标记细胞膜表面的蛋白质分子）细胞细胞:小鼠细胞、人细胞等小鼠细胞、人细胞等 激光器激光器（激光过度照射可使荧光分（激光过度照射可使荧光分子失去发出荧光能力）子失去发出荧光能力）实验一：实验一：荧光标记荧光标记 激光处理激光处理一段时间后一段时间后绿色荧绿色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白细胞细胞融合融合小鼠细胞小鼠细胞人细胞人细胞红色荧红色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图人细胞融合实验示意图实验二：实验二：一段时间后一段时间后杂交细胞杂交细胞结论：结论：构成细胞膜的蛋白质、磷构成细胞膜的蛋白质、磷脂等成分是可以移动的。脂等成分是可以移动的。构建模型构建模型生物膜的结构模型示意图生物膜的结构模型示意图问题一：问题一：流动镶嵌模型与罗伯特森模型有何异同流动镶嵌模型与罗伯特森模型有何异同?流动镶嵌模型流动镶嵌模型罗伯特森模型罗伯特森模型 蛋白质蛋白质脂质双分子层脂质双分子层蛋白质蛋白质三层结构构成，而且为处于三层结构构成，而且为处于静止静止状状态的统一结构。态的统一结构。磷脂双分子层构成骨架；蛋白质磷脂双分子层构成骨架；蛋白质覆盖、嵌插、贯穿在其中；膜外侧覆盖、嵌插、贯穿在其中；膜外侧还有多糖形成糖蛋白等。构成膜的还有多糖形成糖蛋白等。构成膜的磷脂、蛋白质等都是能够磷脂、蛋白质等都是能够移动移动。罗伯罗伯特森特森模型模型流动流动镶嵌镶嵌模型模型 生物膜的流动镶嵌模生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？型是否已完美无缺？问题二：问题二：人类对自人类对自然界的认然界的认识永无止识永无止境，对膜境，对膜的研究将的研究将更加细致更加细致入微。入微。2003年度诺贝尔化学奖授予两名年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家研究细胞膜的美国科学家Peter Agre和和Roderick MacKinnon。