生物膜的流动镶嵌模型.ppt

1、生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 在制作真核细胞三在制作真核细胞三维结构模型时，提供给维结构模型时，提供给你制作细胞膜的三种材你制作细胞膜的三种材料：料：塑料袋、普通布塑料袋、普通布和和弹力布弹力布。你们认为选哪。你们认为选哪种材料最好？种材料最好？你还能想出更好的材料做细胞膜吗？如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜时更加理想的材料。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 人物人物人物人物：欧文顿（：欧文顿（：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.OvertonE.OvertonE.Overton）实验实

2、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透多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞膜。提出假说提出假说提出假说提出假说：探究一探究一膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的生物膜的组成成分是什么呢？生物膜的组成成分是什么呢？不溶于脂质不溶于脂质的物质的物质易溶于脂易溶于脂质的物质质的物质2.2.2.2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行

3、在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、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，通过鉴定能更准确地说明问题。有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。3.3.3.3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离那为什么一开始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

4、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，1919世世世世纪没有电子显微镜。纪没有电子显微镜。纪没有电子显微镜。纪没有电子显微镜。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？通过对现象的推理分析的。通过对现象的推理分析的。通过对现象的推理分析的。通过对现象的推理分析的。时间

5、时间时间时间：20202020世纪初世纪初世纪初世纪初 实验实验实验实验：对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析。：对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析。：对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析。：对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析。结论结论结论结论：探究二探究二膜的主要成分是脂质和蛋白膜的主要成分是脂质和蛋白质质 时间时间时间时间：1925192519251925年年年年 人物人物人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家：荷兰科学家：荷兰科学家GorterGorterGorterGorter和和和和GrendelGrendelGrendelGrendel 实验实验实验实验：从人的红细胞细胞膜中提取脂质，铺成单

6、层分从人的红细胞细胞膜中提取脂质，铺成单层分从人的红细胞细胞膜中提取脂质，铺成单层分从人的红细胞细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的子，发现面积是细胞膜的子，发现面积是细胞膜的子，发现面积是细胞膜的2 2倍倍倍倍 提出假说提出假说提出假说提出假说：资料二资料二细胞膜中的脂质是双层的细胞膜中的脂质是双层的细胞膜中的脂质是双层的细胞膜中的脂质是双层的磷磷脂脂分分子子亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，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”部部是疏水的。是疏水的。与水面接触朝向空气

7、一面 时间时间时间时间：1959195919591959年年年年 人物人物人物人物：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由：在电镜下看到细胞膜由：在电镜下看到细胞膜由：在电镜下看到细胞膜由“暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗”的三层的三层的三层的三层结构构成结构构成结构构成结构构成 提出假说提出假说提出假说提出假说：细胞膜是由细胞膜是由细胞膜是由细胞膜是由“蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的静态结构的三层结

8、构构成的静态结构的三层结构构成的静态结构的三层结构构成的静态结构资料三资料三“罗伯特森电镜实验罗伯特森电镜实验”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两边暗层：蛋白质两边暗层：蛋白质中间亮层：脂质中间亮层：脂质 罗伯特森的细胞膜静态结构能说明罗伯特森的细胞膜静态结构能说明白细白细胞吞噬病菌胞吞噬病菌的过程、细胞分裂、细胞的质壁的过程、细胞分裂、细胞的质壁分裂与复原现象等生命现象吗？分裂与复原现象等生命现象吗？“三明治三明治”结构模型结构模型有什么缺陷？有什么缺陷？把生物膜描述为静态的统一结构，这显然与膜把生物膜描述为静态的统一结构，这显然与膜把生物膜描述为静态的统一结构，

9、这显然与膜把生物膜描述为静态的统一结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。功能的多样性相矛盾。功能的多样性相矛盾。功能的多样性相矛盾。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：两种：两种：两种：两种荧光标记荧光标记荧光标记荧光标记人和鼠的细胞膜人和鼠的细胞膜人和鼠的细胞膜人和鼠的细胞膜表面蛋白质表面蛋白质表面蛋白质表面蛋白质，融，融，融，融合一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布合一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布合一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布合一段时间

10、后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说提出假说提出假说提出假说：资料四资料四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：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 磷脂双分子层磷脂双分子层流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：1 1 1 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。、磷脂双分子层构成膜的基本支架。、磷脂双分子层构成膜的基本支架。、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子（其中磷脂分子（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，

11、疏水性的尾部朝向内侧）的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）2 2 2 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。分子层。分子层。分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）（

12、体现了膜结构内外的不对称性）（体现了膜结构内外的不对称性）（体现了膜结构内外的不对称性）3 3、磷脂分子可以运动，、磷脂分子可以运动，大多数的蛋白质分子也是可以大多数的蛋白质分子也是可以大多数的蛋白质分子也是可以大多数的蛋白质分子也是可以运动的运动的运动的运动的。（生物膜的结构特点：生物（生物膜的结构特点：生物膜有一定的流动性膜有一定的流动性膜有一定的流动性膜有一定的流动性）4 4 4 4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结、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

13、。合形成的糖蛋白，叫做糖被。合形成的糖蛋白，叫做糖被。合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与保护和润滑，细（糖被与保护和润滑，细（糖被与保护和润滑，细（糖被与保护和润滑，细胞识别、胞间信息交流等有关）胞识别、胞间信息交流等有关）胞识别、胞间信息交流等有关）胞识别、胞间信息交流等有关）流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：5 5、脂质类物质易通过磷脂双分子层，、脂质类物质易通过磷脂双分子层，蛋白质分子选择蛋白质分子选择性吸收一些离子和小分子性吸收一些离子和小分子。（生物膜的功能特点：生物（生物膜的功能特点：生物膜有选择透过性膜有选择透过性膜有

14、选择透过性膜有选择透过性）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 和和和和 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：所所所所有生物膜都由有

15、生物膜都由有生物膜都由有生物膜都由 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 ；19721972年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了 。脂质脂质脂质脂质脂质脂质脂质脂质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结小结

16、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 D 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，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（穿过的生物膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 8A 5 B 6 C 7 D 85、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