第四章第二节生物的流动镶嵌模型精选文档.ppt

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1、第四章第二节生物的流动镶嵌模型本讲稿第一页，共二十一页本讲稿第二页，共二十一页 1895 1895 1895 1895年年年年OvertonOvertonOvertonOverton在研究各种未受精卵细胞的透性时，选在研究各种未受精卵细胞的透性时，选在研究各种未受精卵细胞的透性时，选在研究各种未受精卵细胞的透性时，选用用用用500500500500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究，发现的研究，发现的研究，发现的研究，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不

2、溶于脂类的物脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难质透过细胞膜十分困难质透过细胞膜十分困难质透过细胞膜十分困难。这说明了什么？。这说明了什么？。这说明了什么？。这说明了什么？资料一：资料一：推论推论1：细胞膜可能含脂质细胞膜可能含脂质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜本讲稿第三页，共二十一页 科学家在实验中发现科学家在实验中发现:生物膜会被溶解脂质的溶生物膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被分解蛋白的酶分解剂溶解，也会被分解蛋白的酶分解.资料二：资料二：推论推论2：

3、组成生物膜的物质中有脂质和蛋白质组成生物膜的物质中有脂质和蛋白质2020世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来，化学分析表明：细胞中分离出来，化学分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是磷脂磷脂和和蛋白质蛋白质实验证据本讲稿第四页，共二十一页小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。亲水“头部”疏水“尾部”推想一：推想一：利用你小组的知识推理，提出磷脂分子在利用你小组的知识推理，提出磷脂分子在空气和水界空气和水界面上面上单层分子排布的方式，并用画图来表

4、示。单层分子排布的方式，并用画图来表示。本讲稿第五页，共二十一页磷脂分子可在空气和水的界面上展开为一层磷脂分子可在空气和水的界面上展开为一层推想二：推想二：利用你小组的知识推理想象，提出磷脂分子在空气和利用你小组的知识推理想象，提出磷脂分子在空气和水界面上单分子排布后被水界面上单分子排布后被搅动搅动,在在水中（水面以下）水中（水面以下）形成形成的相对的相对稳定稳定排布的方式，并用画图来表达。排布的方式，并用画图来表达。本讲稿第六页，共二十一页推想三：推想三：细胞膜内外两侧都有水溶液，那组成细胞膜的细胞膜内外两侧都有水溶液，那组成细胞膜的磷脂分子是怎样排布的呢？请画图表示。磷脂分子是怎样排布的呢

5、？请画图表示。本讲稿第七页，共二十一页资料三：资料三：1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气空气水界面水界面上铺展成上铺展成单分子层单分子层，测得单分子层的面积恰为红，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的细胞表面积的2倍倍。实验证据结论：结论：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层本讲稿第八页，共二十一页 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗显示暗明明暗的三层结构。暗的三层结构。蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？位于细胞膜的什么位

6、置呢？蛋白质的电子密蛋白质的电子密度高，在电镜下度高，在电镜下显暗色；磷脂分显暗色；磷脂分子的电子密度低，子的电子密度低，显亮色。显亮色。小资料本讲稿第九页，共二十一页蛋白质蛋白质磷脂单位膜模型罗伯特森罗伯特森提出静止模型的观点提出静止模型的观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（单位膜）蛋白质（单位膜）三明治模型三明治模型 所有的生物膜都由所有的生物膜都由蛋蛋白质白质脂质脂质蛋白质蛋白质三三层结构构成层结构构成,蛋白质分子蛋白质分子为为单层片状单层片状，两侧的蛋，两侧的蛋白质分子不相同。生物白质分子不相同。生物膜为膜为静态静态的统一结构。的统一结构。本讲稿第十页，共二十一页单位膜静止模型无法解释的

7、现象单位膜静止模型无法解释的现象本讲稿第十一页，共二十一页新技术带来新模型一：新技术带来新模型一：冷冻蚀刻技术发现，膜蛋白并不是全部平铺在脂冷冻蚀刻技术发现，膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中。质表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中。部分嵌入部分嵌入贯穿膜的蛋贯穿膜的蛋白质白质镶在膜表面的镶在膜表面的蛋白质蛋白质全部嵌入全部嵌入本讲稿第十二页，共二十一页新技术带来新模型二：新技术带来新模型二：用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。荧光标记荧光标记技术 37下40min后出现了什么现象？说明什么？膜上的蛋白质具膜上的蛋白质具有有流动性。流动

8、性。本讲稿第十三页，共二十一页 在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。生物膜流动镶嵌模型生物膜流动镶嵌模型本讲稿第十四页，共二十一页流动镶嵌模型基本内容的总结流动镶嵌模型基本内容的总结:1 1、生物膜的组成：、生物膜的组成：2 2、生物膜的基本支架：、生物膜的基本支架：3 3、蛋白质分子存在形态：、蛋白质分子存在形态：4 4 4 4、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双

9、分子层磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。有镶在表面、嵌入、贯穿三种有镶在表面、嵌入、贯穿三种（膜外侧的蛋白质分子与（膜外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。糖被与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）流动性流动性流动性流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）本讲稿第十五页，共二十一页 生物膜的流

10、动镶嵌模型是否已完美无缺了呢？新技术带来新模型新技术带来新模型X:X:技术的不断改进和创新，一定会让你对膜有新技术的不断改进和创新，一定会让你对膜有新的认识的认识本讲稿第十六页，共二十一页20032003年度诺贝尔年度诺贝尔化学奖授予两名研究化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家细胞膜的美国科学家阿格雷阿格雷和和麦金农麦金农。以表。以表彰他们在细胞膜物质运彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡输的通道方面所做的贡献。献。不断完善和发展的流动镶嵌模型不断完善和发展的流动镶嵌模型本讲稿第十七页，共二十一页A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！CDB不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰

11、心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！知识闯关：第一关知识闯关：第一关 人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的依靠细胞膜的 （）选择透过性选择透过性 保护作用保护作用 流动性流动性扩散扩散本讲稿第十八页，共二十一页A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！CDB不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！知识闯关：第二关知识

12、闯关：第二关使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（）磷脂是疏水性磷脂是疏水性磷脂是亲水性的磷脂是亲水性的磷脂能迅速吸水磷脂能迅速吸水 磷脂既是疏水性的又是亲水性的磷脂既是疏水性的又是亲水性的本讲稿第十九页，共二十一页A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！CDB不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！知识闯关：第三关知识闯关：第三关细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（的成分是（）磷脂糖蛋白蛋白质磷脂、蛋白质本讲稿第二十页，共二十一页本讲稿第二十一页，共二十一页