生物膜的流动镶嵌模型 good.ppt

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1、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 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:A:塑料袋塑料袋B B:普通普通布布C C:弹力布弹力布科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程:时间：时间：1919世纪末（世纪末（18951895年）年）实验：欧文顿实验：欧文顿(E.Overton)(E.Overton)用

2、用500500多种化学物质对植物细胞的多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。易通过细胞膜。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提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。实验实验验证验证：20世纪初，科学家将膜从哺乳动科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，物的红细胞中分离出来，化学分析化学分析发

3、现细胞膜发现细胞膜不但会被不但会被溶解脂质的物质溶解脂质的物质溶解，也会被溶解，也会被蛋白酶蛋白酶分解分解得出结论得出结论：膜中含有脂质脂质和蛋白质蛋白质 应用化学手段分析应用化学手段分析进一步进一步表明表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多 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？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绘图活动绘图活动：将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界面上铺展水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排

4、布？空气空气 水水ABC那生物膜在细胞中如是何排列的呢？时间：时间：19251925年年实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的为红细胞表面积的2 2倍。倍。得出结论：得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层续的两层 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测:?实验：实验：实验：实验：利用电镜，获得了

5、清晰的细胞膜照利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗片，显示暗明明暗的三层结构。暗的三层结构。“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要点：要点：膜为静止的结构膜为静止的结构蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧三明治模型的弊端：三明治模型的弊端：蛋白质蛋白质不是均匀分布在磷脂分子两侧。不是均匀分布在磷脂分子两侧。细胞膜并不是静止不动的，而是有细胞膜并不是静止不动的，而是有流动性流动性。标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。断开，升温后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在

6、在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的膜蛋白膜蛋白磷脂分子层磷脂分子层37下40min后出现了什么现象？说明什么？膜上的蛋白具有流动性实验验证：实验验证：实验验证：实验验证：1970197019701970年绿色荧光的染料标记的小鼠表年绿色荧光的染料标记的小鼠表年绿色荧光的染料标记的小鼠表年绿色荧光的染料标记的小鼠表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人的细胞相融合面的蛋白质分子，将小鼠

7、细胞和人的细胞相融合面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人的细胞相融合面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人的细胞相融合想一想想一想:还有哪些还有哪些简单的例子也能说简单的例子也能说明膜具有流动性？明膜具有流动性？植物细胞的质壁分离植物细胞的质壁分离变形虫变形虫的变形运动的变形运动白细胞白细胞的吞噬作用的吞噬作用变形虫的运动变形虫的运动:白细胞的吞噬作用白细胞的吞噬作用: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。流动镶嵌模型基本内容的总结1 1 1 1、生物膜的组成：、生物膜的组成：、生物膜的组成：、生

8、物膜的组成：2 2 2 2、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：3 3、蛋白质分子存在形态：、蛋白质分子存在形态：主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。向内侧）。向内侧）。向内侧）。有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白

9、质分子与糖类结合形成糖被。质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜体现了生物膜的不对称性。的不对称性。5 5 5 5、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：一定的流动性一定的流动性一定的流动性一定的流动性（磷脂分子磷脂分子磷脂分子磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运和大多数蛋白质分子都是运和大多数蛋白质分子都是运和大多数蛋白质分子都是运动的）动的）动的）动的）4 4 4 4、分布在细胞膜外表，分布在细胞膜外表，分布在细胞膜外表，分布在细胞膜外表，糖链糖链糖链糖链与蛋白质结合形成与蛋白质结合形成与蛋白质结合形成与蛋白质结合形成糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白。细胞膜细胞

10、膜细胞膜细胞膜外侧外侧外侧外侧许多糖蛋白组成的一层结构叫做许多糖蛋白组成的一层结构叫做许多糖蛋白组成的一层结构叫做许多糖蛋白组成的一层结构叫做糖被糖被糖被糖被。糖被：糖被：糖被：糖被：具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等密切传递等密切传递等密切传递等密切 除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的而成的而成的而成的糖脂糖脂糖脂糖脂。6、

11、细胞膜的功能特点：选择透过性磷脂分子的运动磷脂分子的运动侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动伸缩震荡运动；翻转运动；旋转异构化运动。1.生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？2.2.2.2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验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？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?小结：概念图基本支架具有流动性有的横跨整个磷脂

12、双分子层生物膜大多数可以运动生物膜具有结构特性:磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子部分镶在磷脂部分镶在磷脂双分子层表面双分子层表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂双分子层中磷脂双分子层中流动性流动性成分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等物等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（质较容易优先通过细胞膜，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

13、有各种蛋白质分子2.2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜线粒体膜 C 叶绿体膜叶绿体膜3.一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散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，共穿出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（过的生物膜层数是（）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、信息传递细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（和血型决定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