生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输的方式ppt课件.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 一 对生物膜结构的探索历程 实验 用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验 发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的 现象 凡可以溶于脂质的物质 比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞 实验一19世纪末欧文顿 E Overton 提出假说 膜是由脂质组成的 实验 哺乳动物的红细胞的细胞膜进行化学分析 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 磷脂分子结构模式图 时间 1925年人物 荷兰科学家Gorter和Grendel实验 用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺成单层分子 发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积的2倍提出假说 实验三 细胞膜中的磷脂是双层的 如何排布的 水 空气界面 时间 1959年人物 罗伯特森 J D Robertsen 实验 在电镜下看到细胞膜清晰的暗 亮 暗的三层结构 实验四 提出假说 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 蛋白质 脂质 蛋白质 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 时间 1970年人物 LarryFrye等实验 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假说 细胞膜具有流动性 实验五 举例说明细胞膜具有流动性 变形虫的变形运动 植物细胞的质壁分离 动物细胞吸水膨胀和失水皱缩 白细胞吞噬细菌 时间 1972年人物 桑格和尼克森提出 流动镶嵌模型 糖蛋白 多糖 二流动镶嵌模型的基本内容 1 膜的组成成分 主要是磷脂和蛋白质 还有少量的糖类 2 膜的基本支架 磷脂双分子层 其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧 疏水性的尾部朝向内侧 3 蛋白质分子的位置 蛋白质 镶嵌在磷脂双分子层表面 全部嵌入磷脂双分子层 贯穿整个磷脂双分子层 体现了膜结构内外的不对称性 4 生物膜的结构特点 流动性 结构基础 构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的 实验验证 人鼠细胞融合实验 生物膜的流动性与选择透过性的关系 1 区别 流动性是生物膜的结构特点 选择透过性是生物膜的功能特性 2 联系 流动性是选择透过性的基础 膜只有具有流动性 才能实现选择透过性 思考感悟1 判断细胞膜的内外表面的依据是什么 提示 可根据糖蛋白的分布 5 糖被 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 糖被与细胞识别 胞间信息交流等有密切联系 总结 生物膜的组成结构及功能的关系 问题探讨 氧气 氮气二氧化碳 苯 水 甘油 乙醇 氨基酸葡萄糖核苷酸 人工合成的 氢离子 钠离子 钾离子 钙离子 氯离子 镁离子 碳酸氢根 磷脂双分子层 人工合成的脂双层膜对物质的进出有什么特点 葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层 但是葡萄糖能穿过细胞膜进入红细胞 对此现象 如果你是科学家 你会作出怎样的解释或推测 4 3物质跨膜运输的方式 扩散 将两种溶液联通时 溶质分子会从高浓度一侧向低浓度一侧扩散 顺浓度梯度的扩散 被动运输 逆浓度梯度的运输 主动运输 物质进出细胞 1 自由扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞 方向 低浓度 高浓度 实例 水O2CO2甘油乙醇苯 一 离子和小分子跨膜运输的方式 体现生物膜的选择透过性 2 协助扩散进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 方向 高浓度 低浓度 条件 载体蛋白 实例 葡萄糖进入红细胞 思考与讨论 1 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗 为什么 2 自由扩散和协助扩散有什么异同 3 为什么协助扩散和自由扩散被称为被动运输 3 主动运输从低浓度一侧运输到高浓度一侧 需要载体蛋白的协助 同时还需要细胞内化学反应所释放的能量 方向 低浓度 高浓度 条件 载体蛋白 能量 实例 小肠吸收葡萄糖 氨基酸 无机盐离子等 ATPADP Pi 能量 26 影响跨膜运输的因素 1 物质浓度 在一定的浓度范围内 2 氧气浓度 载体蛋白具有专一性 在一定程度上决定了膜的选择透过性 二 大分子物质的跨膜运输 胞吞胞吐 条件 生物膜的流动性能量 需要能量 能力提升 解读图表右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度 分析图表提供的信息 结合本章所学知识 回答问题 1 哪种离子通过主动运输进入细胞 2 哪种离子通过主动运输排出细胞 3 你是如何作出以上判断的 K Mg2 Na Cl 主动运输 物质逆浓度进行 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 C 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 课堂练习 2 下列哪一种膜结构能通过生物大分子 B A细胞膜B核膜C线粒体膜C叶绿体膜 3 一分子CO2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 共穿过的生物膜层数是 B A5B6C7D8 4 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 A A糖蛋白B磷脂C脂