42生物膜的流动镶嵌模型

第2节生物膜的流动镶嵌模型 第4章细胞的物质输入和输出 知识回顾 1 在上一节课中 通过对几种物质跨膜运输的实例 我们明白了生物膜具有的功能特性是 能对一些离子和小分子进行选择性通过 2 你认为生物膜具备的这个特点应该和什么有关系呢 生物膜的结构 选择透过性 对生物膜结构的探索历程 资料1时间 1895年人物 欧文顿 E Overton 实验 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验 发现 1 对生物膜组分的探索 脂质 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 根据物质相似相溶原理 分析上述材料 你能得出什么推论 提出假说 膜是由脂质组成的 对生物膜结构的探索历程 2 对生物膜组分的探索 蛋白质 20世纪初 科学家第一次将细胞膜从哺乳动物成熟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 实验证据 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 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 1925年 两位荷兰科学家 Gorter和Grendel 从人的红细胞中提取脂质 空气 水界面铺成单层分子 测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的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 提示 细胞内外均为液体环境 对生物膜结构的探索历程 蛋白质在细胞膜中是如何分布的 和磷脂双分子层位置关系如何 资料3 1959年 罗伯特森利用电镜 获得了清晰的细胞膜照片 显示暗 明 暗的三层结构 对生物膜结构的探索历程 罗伯特森提出静止模型的观点 蛋白质 脂质 蛋白质 三明治模型 所有的生物膜都由蛋白质 脂质 蛋白质三层结构构成 蛋白质分子为单层片状 两侧的蛋白质分子不相同 生物膜为静态的统一结构 思考 三明治 结构模型有什么不足 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 对生物膜结构的探索历程 单位膜静止模型无法解释的现象 对生物膜结构的探索历程 新技术带来新模型 冷冻蚀刻技术发现 膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面 有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中 部分嵌入 贯穿膜的蛋白质 镶在膜表面的蛋白质 全部嵌入 对生物膜结构的探索历程 37 下40min后出现了什么现象 说明什么 膜上的蛋白质具有流动性 新技术带来新模型 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 生物膜流动镶嵌模型 对生物膜结构的探索历程 对生物膜结构的探索历程 流动镶嵌模型的基本内容 1 生物膜的组成 膜是由和组成的2 膜的基本支架 亲水头部朝外 疏水尾部朝内 蛋白质 脂质 磷脂双分子层 4 膜的结构特点 具有流动性 磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以运动的 3 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子层 功能 保护 润滑作用 消化道 呼吸道上皮的糖蛋白 细胞识别 2 少数与脂质结合 糖脂 糖类在膜上的分布 1 生物膜中的糖类大多与膜外表面的蛋白质结合形成糖蛋白 叫糖被 概念图 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 结构探究历程 决定 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 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 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 3 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