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第2节生物膜的流动镶嵌模型,细胞膜的成分:,脂质(约50%),磷脂,蛋白质(约40%),糖类(2%10%),时间:19世纪末1899年人物:欧文顿(E.Overton)实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说:膜是由脂质组成的,资料一,一、对生物膜结构的探索历程,结论:膜的主要成分的确是脂质和蛋白质,直至20世纪初,科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,进行了化学分析。发现细胞膜可以被溶解脂质的物质溶解。同时发现,细胞膜也会被蛋白酶分解(蛋白酶:能专一地分解蛋白质的酶),对生物膜结构的探索历程,时间:人物:实验:结论:,资料二,1925年,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,细胞膜中的磷脂是双层的,头部,尾部,(亲水的),(疏水的),磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,对生物膜结构的探索历程,在水空气界面上展开磷脂分子“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气一面。,对生物膜结构的探索历程,双分子片层模型:,基本内容:细胞膜是由连续的两层脂质分子构成的。,时间:1959年人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)实验:在电镜下看到细胞膜由“暗亮暗”的三层结构构成提出假说:,资料三,思考,“三明治”结构模型有什么不足?,“三明治”静态结构模型不能正确解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等现象。,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,能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的?,1.人鼠细胞融合杂交实验。,2.变形虫捕食和运动时伪足的形成。,3.白细胞吞噬病菌。,白细胞吞噬病毒的过程,时间:人物:实验:,资料四,1970年,LarryFrye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.,时间:人物:实验:结论:,资料四,1970年,LarryFrye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,1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出:,生物膜的流动镶嵌模型,对生物膜结构的探索历程,流动镶嵌模型的基本内容,流动镶嵌膜模型:桑格和尼克森(1972),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。,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。,3、生物膜具有一定的流动性。,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。,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。,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,糖蛋白,细胞膜上的糖分布在细胞膜外表面,主要与蛋白质结合形成糖蛋白。细胞膜外侧许多糖蛋白组成的一层结构叫做糖被。糖被:具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等功能。,细胞膜的结构特点:,细胞膜具有一定的流动性,细胞膜的功能特性:,细胞膜具有选择透过性,1、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,2、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入该细胞的叶绿体基质内,共穿过的磷脂分子层层数是()A6B8C12D16,B,下一页,下图为嗅觉受体细胞膜的模式图,下列有关该图的描述中,错误的是AA为蛋白质分子,可以作为气味分子的受体BC为多肽,其基本单位是氨基酸CA具特异性,其结构由基因中碱基排列顺序决定DB为磷脂双分子层,是受体细胞膜的基本支架,4在人和鼠的细胞融合实验中,用两种荧光物分别标记两种抗体,使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上(如下图)。实验结果表明,细胞开始融合时,人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”,各自只分布于各自的细胞表
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