第2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 时间科学家科学实验假说19世纪末欧文顿用500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膜是由脂质组成的1925年两位荷兰科学家从细胞膜中提取脂质铺成单层分子,面积是细胞膜的2倍细胞膜中脂质为连续的两层1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“蛋白质-脂质-蛋白质”的3层结构构成生物膜为三层静态统一结构1970年弗雷和埃迪分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌模型对生物膜结构的探索历程二、对生物膜结构的探索历程二、对生物膜结构的探索历程 1 1、细胞膜的组成成分是什么呢？、细胞膜的组成成分是什么呢？欧文顿提出：膜是由欧文顿提出：膜是由 组成的组成的脂质脂质思考与讨论思考与讨论:1、最初认识到细胞膜是由脂质组成的，、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？膜成分的提取和鉴定？2 2、欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除、欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？含有脂质外，还有没有其他成分呢？化学分析表明：膜的主要成分是化学分析表明：膜的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质将红细胞中提取的脂质，在空气将红细胞中提取的脂质，在空气水界面上水界面上铺展成单分子层，测得脂质的面积恰为红细胞铺展成单分子层，测得脂质的面积恰为红细胞表面积的表面积的2倍。倍。1925年荷兰两位科学家的实验：年荷兰两位科学家的实验：结论：细胞膜中的脂质分子必然排列成结论：细胞膜中的脂质分子必然排列成 层层3 3、脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？、脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？（1）脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？）脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？两两两层脂质分子是怎样排列的呢？两层脂质分子是怎样排列的呢？为什么磷脂在空气为什么磷脂在空气水界面上会铺展水界面上会铺展成单分子层成单分子层?头部：亲水端头部：亲水端 尾部：疏水端尾部：疏水端磷脂分子磷脂分子磷酸磷酸脂肪酸脂肪酸空气空气水水（2）蛋白质位于脂双层的什么位置呢？）蛋白质位于脂双层的什么位置呢？1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜如下结构：年罗伯特森在电镜下看到细胞膜如下结构：(暗暗亮亮暗暗)提出：膜由提出：膜由 三层结构构成。三层结构构成。蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质静态静态的的蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模式图三层结构模式图静态静态的的蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构受到质疑三层结构受到质疑细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细胞为什么会生长？细胞之间为什么会发生融胞为什么会生长？细胞之间为什么会发生融合？合？推论：细胞膜应该是流动的推论：细胞膜应该是流动的变形虫正在吞噬草履虫变形虫正在吞噬草履虫4 4、有什么证据证明细胞膜中的物、有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？质是不断运动的呢？细胞融合3740min1970年科学家做了如下实验年科学家做了如下实验（荧光标记法）（荧光标记法）细胞膜上的细胞膜上的蛋白质蛋白质具有具有流动性流动性实验证明：实验证明：人人细细胞胞小小鼠鼠细细胞胞杂交细胞杂交细胞细胞中的脂质也是流动的吗？细胞中的脂质也是流动的吗？通过相关的实验证明细胞膜具有一定的流动性1972年，桑格和尼克森提出年，桑格和尼克森提出 流动镶嵌模型流动镶嵌模型 模型模型三、流动镶嵌模型的基本内容：三、流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层磷脂双分子层构成了膜的基本支构成了膜的基本支架，这个支架架，这个支架不是静止不是静止的。磷脂双分的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有子层是轻油般的流体，具有流动流动性。性。蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶在镶在磷脂双分子表面，磷脂双分子表面，有的部分或全部有的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，磷脂双分子层中，有的有的横跨横跨整个磷脂双分子层。大多数整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以蛋白质分子也是可以运动运动的。的。生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白磷脂分子磷脂分子生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成的生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成的糖蛋白，叫糖被糖蛋白，叫糖被功能：功能：1 1）保护、润滑作用（消化道、呼吸）保护、润滑作用（消化道、呼吸 道上皮的糖蛋白道上皮的糖蛋白 2 2）细胞识别）细胞识别少数与膜脂结合少数与膜脂结合糖脂糖脂四、糖类在膜上的分布四、糖类在膜上的分布膜蛋白在脂双层中的位置：膜蛋白在脂双层中的位置：镶在镶在表层、表层、嵌入嵌入双分子层、双分子层、横跨横跨双分子层双分子层(大部分蛋白质是可以运动的）大部分蛋白质是可以运动的）5、技能训练：、技能训练：根据以上的分析探讨，你能归纳出细胞根据以上的分析探讨，你能归纳出细胞膜的结构特点吗？膜的结构特点吗？1）以）以 基本支架；基本支架；2）蛋白质在脂质上的分布方式有：）蛋白质在脂质上的分布方式有：；3）结构特点：具有一定的）结构特点：具有一定的 。4）功能特点）功能特点：磷脂双分子层磷脂双分子层镶在镶在表层表层、嵌入嵌入双分子层双分子层、横跨横跨双分子层双分子层流动性流动性选择透过性选择透过性六、复习小结：六、复习小结：一、对生物膜结构的探索历程：一、对生物膜结构的探索历程：1、19世纪末，欧文顿提出：膜由世纪末，欧文顿提出：膜由 组成；组成；2、20世纪初，化学分析得出：膜的成分是世纪初，化学分析得出：膜的成分是 和和 ；3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是年，荷兰科学家得出：脂质分子是 的；的；4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：年，罗伯特森在电镜观察下得出：的三的三分层结构；分层结构；5、1970年，用荧光标记技术证明：膜具有年，用荧光标记技术证明：膜具有 性；性；6、1972年，桑格和尼克森提出：年，桑格和尼克森提出：模型。模型。根据以上细胞膜的结构特点，你能根据以上细胞膜的结构特点，你能组装出它的结构模型吗？组装出它的结构模型吗？二、流动镶嵌模型的主要内容：二、流动镶嵌模型的主要内容：1）生物膜以）生物膜以 基本支架；基本支架；2）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有：）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有：；3）生物膜具有一定的）生物膜具有一定的 。磷脂双分子层磷脂双分子层镶在镶在表层表层、嵌入嵌入双分子层双分子层、横跨横跨双分子层双分子层流动性流动性5、异体器官的移植手术往往很难成、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障碍就是功。最大的障碍就是 异体细胞间的排异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是（用。这种生理功能的结构基础是（）A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成成B细胞膜表面有糖蛋白细胞膜表面有糖蛋白C细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性B4、细胞膜与其完成各种生理功能细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是（极为重要的结构特点是（）A磷脂排列成双分子层磷脂排列成双分子层 B两侧膜物质分子排列不对称两侧膜物质分子排列不对称C球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层子层D膜物质分子的运动使其有流动性膜物质分子的运动使其有流动性D3、变形虫的任何部位都能伸出伪足，、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病毒，这些人体某些白细胞能吞噬病毒，这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的生理活动的完成都依赖于细胞膜的（）A、选择透过性选择透过性 B、主动运输主动运输C、一定的流动性一定的流动性 D、保护的作用保护的作用C