生物①必修4.2《生物膜的流动镶嵌模型》.ppt

知识回顾： 1、细胞膜及其他生物膜的成分： 2、功能越复杂的细胞膜， 的种类和数量越多。 3、细胞膜的主要功能： 4、膜的功能特性：,脂质(约50%)（主要成分） 蛋白质(约40%)（主要成分） 糖类(约2%-10%),将细胞与外界环境分隔开,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流,蛋白质,选择透过性,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,时间： 人物： 实验： 结论：,资料一,膜是由脂质组成的.,19世纪末 1895年,欧文顿（E.Overton）,用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。,一、对生物膜结构的探索历程,2.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？,有必要，通过鉴定能更准确地说明问题,3.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？,当时的技术不能实现,1.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？,从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。,思考与讨论：,小资料,科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过生物膜，并且生物膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶溶解。,这些事实说明了什么？,20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明:膜的主要成分是脂质和蛋白质.,资料二,胆 碱,磷酸基,甘 油,脂肪酸,磷脂是一种由甘油，胆碱，脂肪酸和磷酸所组成的分子.磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,单层磷脂分子在空气水界面上 是如何排布的呢？,时间： 人物： 实验： 结论：,资料三,细胞膜中的脂质是双层的,1925年,两位荷兰科学家（Gorter和Grendel）,从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面 积是细胞膜的2倍,双层磷脂分子是如何排布构成生物膜结构的呢？,A,B,C,时间： 人物： 实验： 提出模型：,资料四,思考,“三明治”结构模型有什么不足？,把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。,1959年,罗伯特森（J.D.Robertsen）,在电镜下看到细胞膜由“暗-亮-暗”的三层结构构成。,生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质” 的三层结构构成的静态统一结构,除脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置吗？,能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的？,变形虫的运动、精子与卵细胞的结合、分泌蛋白的分泌过程、白细胞吞噬病原体、质壁分离及复原实验等,返回,白细胞吞噬病毒的过程,将两种细胞用不同的荧光染料标记后，让两种细胞融合：,时间： 人物： 实验： 结论：,资料五,1970年,Larry Frye等,将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让两种细胞融合，杂交细胞一半发红光、另一半发绿光，放置一段时间后发现两种荧光染料均匀分布,细胞膜具有流动性,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图,时间： 人物： 提出：,1972年,桑格和尼克森,流动镶嵌模型,资料六,二、流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。 具有流动性。,2、蛋白质分子或镶嵌，或全部，部分嵌入，或横跨磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。,3、生物膜具有一定的流动性。（主要受温度影响，一定范围内随温度升高膜的流动性增强）,4、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。有细胞识别、保护、润滑等作用,5、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂。,返回,磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性; 糖类在细胞膜中的分布很少,并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈现了膜的不对称性.,因此,根据糖蛋白的分布,可以判断细胞膜的内外侧。,膜的不对称性,1.生物膜的流动镶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。,2.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？,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。,思考,3.分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？,科学发现是很多位科学家共同参与，共同努力的结果。 科学研究的过程离不开技术的支持。 科学研究需要理性思维和实验结合，需要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地去验证。 科学研究的过程是一个不断开拓，继承，修正和发展的过程。 科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的，需要不断完善。,下一页,六、复习小结：,对生物膜结构的探索历程：,1、19世纪末，欧文顿提出：膜由 组成； 2、20世纪初，化学分析得出：膜的成分是 和 ； 3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是 的； 4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出 的三分层结构； 5、1970年，用荧光标记技术证明：膜具有 性； 6、1972年，桑格和尼克森提出： 模型。,脂质,脂质,蛋白质,双层,暗亮暗,(即蛋白质脂质蛋白质),流动,流动镶嵌,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的 。,2、蛋白质分子或 ，或全部、部分 ，或横跨磷脂双分子层。,3、生物膜具有一定的 。,4、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 。,5、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的 。,基本支架,镶嵌,嵌入,流动性,糖被,糖脂,生物膜的结构特性：一定的流动性 生物膜的功能特性：选择透过性 二者联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂反馈,C,2、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障碍就是 异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是（ ） A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B细胞膜表面有糖蛋白 C细胞膜具有一定的流动性 D细胞膜具有选择透过性,B,3、变形虫的任何部位都能伸出伪足，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细胞膜的（ ） A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性,B,4、细胞膜