医学专题—细胞膜的流动镶嵌模型-ppt.ppt

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1、第一页，共二十九页。根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选择择(xunz)(xunz)哪一种材料做细胞膜，为什么？哪一种材料做细胞膜，为什么？A:A:塑料袋塑料袋B:B:编织袋编织袋C:C:普通普通(ptng)(ptng)皮皮D:D:弹力布弹力布选择选择(xunz)依据依据:系统的边界系统的边界 薄薄 选择选择透过性透过性 伸缩性伸缩性第二页，共二十九页。一、对生物膜结构一、对生物膜结构(jigu)的探索历的探索历程程第三页，共二十九页。时间时间时间时间：19191919世纪末世纪末世纪末世纪末 1895189518951895年年年年 人物人物人物人

2、物：欧文：欧文：欧文：欧文(u wn)(u wn)(u wn)(u wn)顿（顿（顿（顿（E.OvertonE.OvertonE.OvertonE.Overton）实验实验实验实验：用用用用500500500500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 透性透性透性透性实验实验实验实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：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的物质，比不

3、溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。实验实验(shyn)(shyn)一一第四页，共二十九页。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(wzh)(wzh)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(wzh)(wzh)细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜提出假说提出假说(ji shu)(ji shu)：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。第五页，共二十九页。2.2.2.2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成

4、分在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分(chng fn)(chng fn)(chng fn)(chng fn)进进进进行行行行 提取、分离和鉴定吗？提取、分离和鉴定吗？提取、分离和鉴定吗？提取、分离和鉴定吗？有必要有必要有必要有必要(byo)(byo)，通过鉴定能更准确地说明问题，通过鉴定能更准确地说明问题，通过鉴定能更准确地说明问题，通过鉴定能更准确地说明问题 3.3.3.3.那为什么一开始那为什么一开始那为什么一开始那为什么一开始(kish)(kish)(kish)(kish)不直接对膜的成分进行提取、分离

5、不直接对膜的成分进行提取、分离不直接对膜的成分进行提取、分离不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？和鉴定呢？和鉴定呢？和鉴定呢？当时的技术不能实现当时的技术不能实现当时的技术不能实现当时的技术不能实现1.1.1.1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。从生理功能

6、上入手，通过对现象的推理分析的。从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。第六页，共二十九页。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(rn xu)现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).化学分析表明(biomng)：膜的成分主要是脂质和蛋白质。时间(shjin)：20世纪初实验二实验二第七页，共二十九页。脂质和蛋白质是怎样有机脂质和蛋白质是怎样有机(yuj)结合结合构成膜的呢？构成膜的呢？第八页，共二十九页。时间时间时间时间：1925192519251925年年年年 人物人物人物人物：荷兰：荷兰：

7、荷兰：荷兰(h ln)(h ln)(h ln)(h ln)科学家科学家科学家科学家GorterGorterGorterGorter和和和和GrendelGrendelGrendelGrendel 实验实验实验实验：用丙酮：用丙酮：用丙酮：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面水界面水界面水界面上铺成上铺成上铺成上铺成单层分子单层分子单层分子单层分子。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积是红细胞的表面积的积的2倍倍 提出假说提出

8、假说提出假说提出假说：实验实验(shyn)(shyn)三三细胞膜中的磷脂细胞膜中的磷脂细胞膜中的磷脂细胞膜中的磷脂(ln zh)(ln zh)是双是双是双是双层的层的层的层的第九页，共二十九页。磷脂分子磷脂分子(fnz)的结构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磷脂是一种由甘油(n yu)、脂肪酸和磷酸所组成的分子，、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。第十页，共二十九页。水水空气空气(kngq)界面界面第十一页，共二十九页。时间时间时间时间：1959195919591959年年年年 人物人物人物人物(

9、rnw)(rnw)(rnw)(rnw)：罗伯特森（：罗伯特森（：罗伯特森（：罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.RobertsenJ.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验实验实验：在电镜下看到细胞膜清晰的在电镜下看到细胞膜清晰的在电镜下看到细胞膜清晰的在电镜下看到细胞膜清晰的暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗的三层结构的三层结构的三层结构的三层结构。实验实验(shyn)(shyn)四四第十二页，共二十九页。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”的三层结构构成的三层结构构成(guchng)(guchng)的静的静态统一结构态统一结构第十

10、三页，共二十九页。“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层的统一三层的统一(tngy)(tngy)结构模式结构模式图图第十四页，共二十九页。“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(jigu)(jigu)模型有什么不足？模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能功能(gngnng)(gngnng)的多样性相矛盾的多样性相矛盾.第十五页，共二十九页。举例说明细胞膜静态统一结构举例说明细胞膜静态统一结构(jigu)不不通通变形虫的变形运动变形虫的变形运动植物植物(zhw)细胞的质壁分离细胞的质壁分离动物细胞吸水膨胀动物细

11、胞吸水膨胀(png zhng)和失水皱缩和失水皱缩第十六页，共二十九页。时间时间时间时间：1970197019701970年年年年 人物人物人物人物：Larry FryeLarry FryeLarry FryeLarry Frye等等等等 实验实验实验实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发后，

12、让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出提出提出提出(t ch)(t ch)(t ch)(t ch)假说假说假说假说：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性实验实验(shyn)(shyn)五五第十七页，共二十九页。蛋白质分子蛋白质分子时间：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：流动镶嵌流动镶嵌(xingqin)模型模型 磷脂双分子层磷

13、脂双分子层糖蛋白糖蛋白多糖多糖(du tn)第十八页，共二十九页。流动镶嵌流动镶嵌(xingqin)(xingqin)模型的基本内容：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、膜的基本(jbn)(jbn)支架支架: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

14、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）第十九页，共二十九页。蛋白质分子蛋白质分子(fnz)(fnz)的位置的位置蛋白质蛋白质第二十页，共二十九页。4、生物膜的结构特点生物膜的结构特点:流动性流动性.(.(磷脂磷脂(ln zh)(ln zh)分子是可以运动的，具有分子是可以运动的，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。也体现了流动性。)5 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合类结

15、合(jih)(jih)(jih)(jih)形成的糖蛋白，叫做糖被。形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）胞识别、胞间信息交流等有密切联系）第二十一页，共二十九页。1.1.生物膜的流动生物膜的流动(lidng)(lidng)镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型(mxng)(mxng)不可能完美无缺。不可能完美无缺。不可能完美无缺。不可能完美无缺。2.2.2.2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验纵观整个人

16、们建立生物膜模型的探索过程，实验纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)技技技技术的进步所起到怎样的作用？术的进步所起到怎样的作用？术的进步所起到怎样的作用？术的进步所起到怎样的作用？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3.3.分析生物膜模型的建立过程分析生物膜模型的建立过程,你受到什么启示你受到什么启示?第二十二页，共二十九页。答案(d n):科学研究是要在实验和观察科学研究是要在实验和观察(gunch)的基础上的基础上

17、,通通过严谨的推理和大胆的想像过严谨的推理和大胆的想像,提出假说提出假说,再通再通过实验进一步验证假说。过实验进一步验证假说。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.第二十三页，共二十九页。对生物膜结构的探索对生物膜结构的探索(tn su)(tn su)历程历程

18、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(zhyo)(zhyo)由组成；由组成；由组成；由组成；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生生生物物物物膜都由膜都由膜都由膜都由 三层结构；三层结构；三

19、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，指指指指出细胞膜具有出细胞膜具有出细胞膜具有出细胞膜具有 ；19721972年，桑格和年，桑格和年，桑格和年，桑格和 提出了提出了提出了提出了 。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流动流动流动(lidng)(lidng)镶嵌模镶嵌模镶嵌模镶嵌模型型型型小结小结第二十四页，共二十九

20、页。1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等物质较容易等物质较容易(rngy)(rngy)优先通过细胞膜，这是因为（优先通过细胞膜，这是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习课堂练习2.2.下列哪一种膜结构能通过下列哪一种膜结构能通过(tnggu)(tnggu)生物大分子（生物大分子（）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜(h m)C 线

21、粒体膜线粒体膜 C 叶绿体膜叶绿体膜第二十五页，共二十九页。3.一分子一分子(fnz)(fnz)COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 8A 5 B 6 C 7 D 84.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定型决定(judng)(judng)有着密切关系的化学物质是（有着密切关系的化学物质是（）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸第二

22、十六页，共二十九页。5.5.变形虫的任何部位变形虫的任何部位(bwi)(bwi)都能伸出伪足，人体某些都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（细胞膜的（）A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性第二十七页，共二十九页。THE ENDAZHE制作制作(zhzu)1 1第二十八页，共二十九页。内容(nirng)总结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。现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定。从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾.。流动性.(磷脂分子是可以运动的，具有流动性。大多数的蛋白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。术的进步(jnb)所起到怎样的作用。实验技术的进步(jnb)起到了关键性的推动作用。AZHE制作1第二十九页，共二十九页。