生物生物膜的流动镶嵌模型精.ppt

LOGO生物生物膜的流生物生物膜的流生物生物膜的流生物生物膜的流动镶动镶嵌模型嵌模型嵌模型嵌模型第1页，本讲稿共22页Section Two生物膜的生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型第2页，本讲稿共22页科学家对生物膜结构的探索历程ABFocal Point生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容第3页，本讲稿共22页资料一：资料一：v时间：时间：19世纪末（世纪末（1895年）年）v人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton）v实验：用实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通多种物质对植物细胞进行上万次的通 透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。v通过实验结果，你能得到什么结论？通过实验结果，你能得到什么结论？生物膜中含有脂类物质生物膜中含有脂类物质第4页，本讲稿共22页v生物膜是由脂质组成的，这个结论的得出是通过生物膜是由脂质组成的，这个结论的得出是通过对现象的对现象的推理分析推理分析还是通过膜成分的还是通过膜成分的提取和鉴定提取和鉴定？v在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？行提取、分离和鉴定吗？第5页，本讲稿共22页资料二：资料二：v时间：时间：1925年年v人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家Gorter和和Grendelv实验：两位科学家分离纯化了红细胞膜，从一定数实验：两位科学家分离纯化了红细胞膜，从一定数 量的红细胞中抽提脂类，在水面上进行展层。量的红细胞中抽提脂类，在水面上进行展层。v结果：水面上单层脂类分子的面积同红细胞的总表结果：水面上单层脂类分子的面积同红细胞的总表 面积之比为（面积之比为（1.82.2）1，约为，约为2 1。v说明了什么问题？说明了什么问题？脂质双分子层脂质双分子层第6页，本讲稿共22页资料三：资料三：v时间：时间：1917年（在年（在Gorter和和Grendel之前）之前）v人物：朗姆瓦（人物：朗姆瓦（Langmuir）v实验：将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，实验：将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子 排列成了单层，而且每个分子的一端浸入排列成了单层，而且每个分子的一端浸入 水中，另一端浮于水面。水中，另一端浮于水面。v为什么会出现这种实验现象呢？为什么会出现这种实验现象呢？第7页，本讲稿共22页磷脂分子结构示意图磷脂分子结构示意图尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水胆碱胆碱第8页，本讲稿共22页尝试科学推理尝试科学推理v根据你所学的知识推测磷脂双分子层在细胞膜上最根据你所学的知识推测磷脂双分子层在细胞膜上最可能是如何排布的？说说你的推断理由可能是如何排布的？说说你的推断理由。第9页，本讲稿共22页资料四：资料四：v20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。的物质溶解，也会被蛋白酶分解。v从该实验你能得出什么结论从该实验你能得出什么结论?细胞膜中含有蛋白质和脂质细胞膜中含有蛋白质和脂质第10页，本讲稿共22页资料五：资料五：看一看、想一想看一看、想一想 v时间：时间：1959年年v人物：罗伯特森（人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）v实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗明明暗三层结构。暗三层结构。第11页，本讲稿共22页v单位膜模型：单位膜模型：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性尾端朝向膜内侧，极性头端朝向膜内、的非极性尾端朝向膜内侧，极性头端朝向膜内、外两侧，蛋白质通过静电作用与磷脂极性端相外两侧，蛋白质通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成结合，从而形成蛋白质蛋白质磷脂磷脂蛋白质蛋白质的三的三明治结构，称之为单位膜。明治结构，称之为单位膜。第12页，本讲稿共22页评一评：评一评：v1972年，桑格（年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（）和尼克森（G.Nicolson）根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研）根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻究结果证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，蛋白质分子不仅在膜的两侧，电镜技术又证明，蛋白质分子不仅在膜的两侧，中间也有。中间也有。v根据以前所学知识，你能找出单位膜模型还有什根据以前所学知识，你能找出单位膜模型还有什么不足之处吗？么不足之处吗？第13页，本讲稿共22页议一议：v借助于电镜，罗伯特森观察到了细胞膜的结构，并推出静态结构。v活着的细胞膜也会是这样的吗？有什么证据（现象）证明细胞膜中的物质不是静态的呢？第14页，本讲稿共22页哈哈！我们想的和科学家一样！哈哈！我们想的和科学家一样！v资料六：资料六：v时间：时间：1970年年v人物：人物：Larry Frye等等v实验：实验：第15页，本讲稿共22页质膜的流动性实例：质膜的流动性实例：v质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。v例如：物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞识别、例如：物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等 都与膜的流动性密切相关。都与膜的流动性密切相关。v另外：变形虫的变形运动另外：变形虫的变形运动 植物细胞的质壁分离植物细胞的质壁分离 动物细胞吸水膨胀和失水皱缩动物细胞吸水膨胀和失水皱缩第16页，本讲稿共22页新的学说诞生了！新的学说诞生了！1磷脂双分子层磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。v1972年年，桑格和尼克森桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人研究通过观察和实验，并在继承前人研究成果的基础上，提出了生物膜分子模型，即成果的基础上，提出了生物膜分子模型，即流动镶嵌模型流动镶嵌模型，并被人们所接受。基本内容如下：并被人们所接受。基本内容如下：第17页，本讲稿共22页2蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶嵌镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或在磷脂双分子层表面，有的部分或全全部嵌入部嵌入磷脂双分子层中，有的磷脂双分子层中，有的横跨横跨整个磷脂双分子层。这整个磷脂双分子层。这里体现了膜结构内外的里体现了膜结构内外的不对称性不对称性。第18页，本讲稿共22页在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖蛋白质与糖类结构合形成的糖蛋白，叫做糖被类结构合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞识。糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。别、细胞间的信息交流有密切联系。3第19页，本讲稿共22页磷脂分子磷脂分子是可以运动的，具有是可以运动的，具有流动性流动性。膜脂分子。膜脂分子的运动有多种形式：的运动有多种形式：4大多数蛋白质也可以大多数蛋白质也可以运动运动，也体现了膜的，也体现了膜的流动性流动性。5第20页，本讲稿共22页（1 1）变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的某些白细胞变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的某些白细胞 能吞噬病菌，这些生理活动的完成说明细胞膜具有能吞噬病菌，这些生理活动的完成说明细胞膜具有 下列一特点（下列一特点（）A.选择透过性选择透过性 B.一定的流动性一定的流动性 C.保护作用保护作用 D.细胞识别细胞识别（2）1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别 与鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产与鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产 生绿色和红色荧光。将两种细胞融合成一个细胞时，生绿色和红色荧光。将两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在 37 水浴中水浴中 保温保温40分钟后，融合细胞上的两种颜色的荧光呈现均分钟后，融合细胞上的两种颜色的荧光呈现均 匀分布。这个实验说明匀分布。这个实验说明 ，其原因，其原因 是是 。细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的 B第21页，本讲稿共22页第22页，本讲稿共22页