细胞膜的流动镶嵌模型-ppt.ppt

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1、 根据细胞膜结构与功能相适应的观点，根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选择哪一种材料做细胞膜，为什么？你会选择哪一种材料做细胞膜，为什么？A:塑料袋塑料袋B:编织袋袋C:普通皮普通皮D:弹力布力布选择依据选择依据:系统的边界系统的边界 薄薄 选择透过性选择透过性 伸缩性伸缩性一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间时间：1919世世世世纪纪末末末末18951895年年年年人物人物人物人物：欧文：欧文：欧文：欧文顿顿（E.OvertonE.Overton）实验实验：用：用：用：用500500多种物多种物多种物多种物质对质对植物植物植物植物细细胞胞胞胞进进行上万次的通行上万次的

2、通行上万次的通行上万次的通透性透性透性透性实验实验,发现细发现细胞膜胞膜胞膜胞膜对对不同物不同物不同物不同物质质的通透性是不一的通透性是不一的通透性是不一的通透性是不一样样的：的：的：的：凡可以溶于脂凡可以溶于脂凡可以溶于脂凡可以溶于脂质质的物的物的物的物质质，比不溶于脂，比不溶于脂，比不溶于脂，比不溶于脂质质的物的物的物的物质质更容易通更容易通更容易通更容易通过过细细胞膜胞膜胞膜胞膜进进入入入入细细胞。胞。胞。胞。实验一实验一不溶于脂质的物质不溶于脂质的物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溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜提出假说：提出假说：膜是

3、由脂质组成的膜是由脂质组成的。2.2.在推理分析得出在推理分析得出在推理分析得出在推理分析得出结论结论后，后，后，后，还还有必要有必要有必要有必要对对膜的成分膜的成分膜的成分膜的成分进进行行行行 提取、分离和提取、分离和提取、分离和提取、分离和鉴鉴定定定定吗吗？有必要，通有必要，通有必要，通有必要，通过鉴过鉴定能更准确地定能更准确地定能更准确地定能更准确地说说明明明明问题问题 3.3.那那那那为为什么一开始不直接什么一开始不直接什么一开始不直接什么一开始不直接对对膜的成分膜的成分膜的成分膜的成分进进行提取、分离行提取、分离行提取、分离行提取、分离 和和和和鉴鉴定呢？定呢？定呢？定呢？当当当当时

4、时的技的技的技的技术术不能不能不能不能实现实现1.1.最初最初最初最初认识认识到生物膜是由脂到生物膜是由脂到生物膜是由脂到生物膜是由脂质组质组成的，是通成的，是通成的，是通成的，是通过对过对现现象的推理分析象的推理分析象的推理分析象的推理分析还还是通是通是通是通过过膜成分的提取和膜成分的提取和膜成分的提取和膜成分的提取和鉴鉴定？定？定？定？从生理功能上入手，通从生理功能上入手，通从生理功能上入手，通从生理功能上入手，通过对现过对现象的推理分析的。象的推理分析的。象的推理分析的。象的推理分析的。实验:采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即

5、可得到纯净的细胞膜(又称血影).化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。时间：20世纪初实验二二 脂质和蛋白质是怎样有机结合构脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？成膜的呢？时间时间：19251925年年年年人物人物人物人物：荷：荷：荷：荷兰兰科学家科学家科学家科学家GorterGorter和和和和GrendelGrendel实验实验：用丙：用丙：用丙：用丙酮酮从人的从人的从人的从人的红细红细胞中提取脂胞中提取脂胞中提取脂胞中提取脂质质，在空气，在空气，在空气，在空气水水水水界面上界面上界面上界面上铺铺成成成成单层单层分子分子分子分子。发现发现展开展开展开展开层层后的脂后的脂后的脂后的脂单层

6、单层面面面面积是是红细胞的表面胞的表面积的的2倍倍提出假提出假提出假提出假说说：实验三实验三细细胞膜中的磷脂是双胞膜中的磷脂是双胞膜中的磷脂是双胞膜中的磷脂是双层层的的的的磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，成的分子，磷酸磷酸“头”部是部是亲水的，脂肪酸水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。水水空气界面空气界面时间时间：19591959年年年年人物人物人物人物：罗罗伯特森（）伯特森（）伯特森（）伯特森（）实验实验：在：在：在：在电镜电镜下看到下看到下看到下看到细细胞膜清晰的胞膜清晰的胞膜清

7、晰的胞膜清晰的暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗的三的三的三的三层层结结构。构。构。构。实验四实验四 提出假说：生物膜是由提出假说：生物膜是由“蛋白质蛋白质脂脂 质质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的静态的三层结构构成的静态统一结构统一结构“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模式图图“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治结构三明治结构模型有什么不足？模型有什么不足？把生物膜描述把生物膜描述为静静态的的刚性性结构，构，这显然然与膜功能的多与膜功能的多样性相矛盾性相矛盾.举例例说明明细胞膜静胞膜静态统一一结构不构不通通变形虫的形虫的变形运形运动植物植物细胞的胞的质壁分离壁

8、分离动物物细胞吸水膨胞吸水膨胀和失水和失水皱缩时间时间：19701970年年年年人物人物人物人物：Larry FryeLarry Frye等等等等实验实验：将人和鼠的将人和鼠的将人和鼠的将人和鼠的细细胞表面膜蛋白分胞表面膜蛋白分胞表面膜蛋白分胞表面膜蛋白分别别用不同的用不同的用不同的用不同的荧荧光光光光标记标记后，后，后，后，让让两种两种两种两种细细胞融合，胞融合，胞融合，胞融合，杂杂交交交交细细胞的一半胞的一半胞的一半胞的一半发红发红色色色色荧荧光、光、光、光、另一半另一半另一半另一半发绿发绿色色色色荧荧光，放置一段光，放置一段光，放置一段光，放置一段时间时间后后后后发现发现两种两种两种两种

9、荧荧光抗体均光抗体均光抗体均光抗体均匀分布匀分布匀分布匀分布提出假提出假提出假提出假说说：细细胞膜具有流胞膜具有流胞膜具有流胞膜具有流动动性性性性实验五实验五蛋白蛋白质分子分子时间：时间：1972年年人物：桑格和人物：桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白多糖多糖流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：1、膜的组成成分：、膜的组成成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类2、膜的基本支架、膜的基本支架:磷脂双分子层磷脂双分子层.（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾

10、部朝向内侧）部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）3、蛋白质分子的位置、蛋白质分子的位置: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在磷脂双分子层表面,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，有磷脂双分子层中，有的的横跨横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）构内外的不对称性）蛋白质分子的位置蛋白质分子的位置蛋白蛋白质4、生物膜的结构特点生物膜的结构特点:流动性流动性.(.(磷脂分子是可以运动的，具有磷脂分子是可以运动的，具有流动性流动性;大多大多数的蛋白质分子也是可以运动的数的蛋白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。也体现了流动

11、性。)5 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）1.生物膜的流生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.2.纵观纵观整个人整个人整个人整个人们们建立生物膜模型的探索建立生物膜模型的探索建立生物膜模型的探索建立生物膜模型的探索过过程

12、，程，程，程，实验实验技技技技术术的的的的进进步所起到怎步所起到怎步所起到怎步所起到怎样样的作用？的作用？的作用？的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。实验技术的进步起到了关键性的推动作用。实验技术的进步起到了关键性的推动作用。实验技术的进步起到了关键性的推动作用。思考思考3.分析生物膜模型的建立分析生物膜模型的建立过程程,你受到什么启示你受到什么启示?答案:科学研究是要在实验和观察的基础上科学研究是要在实验和观察的基础上,通过严通过严谨的推理和大胆的想像谨的推理和大胆的想像,提出假说提出假说,再通过实再通过实验进一步验证假说。验进一步验证假说。科学发展是一个长期的过程科学发展是一个长

13、期的过程,涉及到许多科学涉及到许多科学家辛勤的工作家辛勤的工作.科学研究依赖于科学的进步科学研究依赖于科学的进步,科学进步了科学进步了,就就可以得到更多的数据可以得到更多的数据.科学家的观点并不全是真理科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践还必须通过实践验证验证;科学学说不是一成不变的科学学说不是一成不变的,需要不断完需要不断完善善.对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程1919世世世世纪纪纪纪末末末末，欧欧欧欧文文文文顿顿顿顿的的的的实实实实验验验验和和和和推推推推论论论论：膜膜膜膜是是是是由由由由 组组组组成成成成的；的；的；的；2020世世世世纪纪纪纪初初初初，科科科科学学学学家

14、家家家的的的的化化化化学学学学分分分分析析析析结结结结果果果果，指指指指出出出出膜膜膜膜主主主主要要要要由由由由组成；组成；组成；组成；19591959年年年年罗罗罗罗伯伯伯伯特特特特森森森森提提提提出出出出的的的的“三三三三明明明明治治治治”结结结结构构构构模模模模型型型型：所所所所有有有有生物膜都由生物膜都由生物膜都由生物膜都由 三层结构；三层结构；三层结构；三层结构；19701970年年年年，荧荧荧荧光光光光标标标标记记记记小小小小鼠鼠鼠鼠细细细细胞胞胞胞和和和和人人人人细细细细胞胞胞胞融融融融合合合合实实实实验验验验，指出细胞膜具有指出细胞膜具有指出细胞膜具有指出细胞膜具有 ；1972

15、1972年年年年，桑桑桑桑 格格格格 和和和和 提提提提 出出出出 了了了了 。脂质脂质脂质脂质脂质和脂质和脂质和脂质和 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动性流动性流动性尼克森尼克森尼克森尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型小小结1.据研究据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素生素D等物等物质较容易容易优先通先通过细胞膜，胞膜，这是因是因为（）A 细胞膜具有一定流胞膜具有一定流动性性B 细胞膜是胞膜是选择透透过性性C 细胞膜的胞膜的结构是以磷脂分子构是以磷脂分子层为基本骨架基本骨架D 细

16、胞膜上胞膜上镶嵌有各种蛋白嵌有各种蛋白质分子分子课堂练习课堂练习2.下列哪一种膜下列哪一种膜结构能通构能通过生物大分子（生物大分子（）A 细胞膜胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜粒体膜 C 叶叶绿体膜体膜3.一分子一分子CO2从叶肉从叶肉细胞的胞的线粒体基粒体基质中中扩散散出来，出来，进入一相入一相邻细胞叶胞叶绿体基体基质内，共穿内，共穿过的生物膜的生物膜层数是（数是（）A 5 B 6 C 7 D 84.细胞膜上与胞膜上与细胞胞识别、免疫反、免疫反应、信息、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物和血型决定有着密切关系的化学物质是（是（）A 糖蛋白糖蛋白B 磷脂磷脂C 脂肪脂肪D 核酸核酸5.变形虫的任何部位都能伸出形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某足，人体某些白些白细胞能吞噬病菌，胞能吞噬病菌，这些生理些生理过程的完成程的完成都依都依赖于于细胞膜的（胞膜的（）A 保保护作用作用B 一定的流一定的流动性性C 主主动运运输D 选择透透过性性THE ENDAZHE制作制作1