细胞膜的流动镶嵌模型

1、第章细胞的物质输入和输出第章细胞的物质输入和输出 细胞是一个开放的系统，每时每细胞是一个开放的系统，每时每 刻都与环境进行着物质的交换。细胞刻都与环境进行着物质的交换。细胞 膜膜的结构及探索历程怎样？的结构及探索历程怎样？ 磷脂双分子层磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架构成了细胞膜的基本骨架 温故知新：温故知新： 细胞膜的成分细胞膜的成分 糖类糖类（约占（约占2 210%10%） 脂质脂质（占（占50%50%） 蛋白质蛋白质（约（约 占占40%40%） 分泌、排泄、免疫等分泌、排泄、免疫等 细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是 （ 可以自由通过，一些可以自由通过，一些 可可 通过，其它

2、的通过，其它的 不能通过）不能通过） 通过研究水和其他物质跨膜运输的实例得通过研究水和其他物质跨膜运输的实例得 知：知： 选择透过性膜选择透过性膜 水分子水分子 离子、小分子离子、小分子 离子、小分子和大分子离子、小分子和大分子 细胞膜为什么能控制物质的进出细胞膜为什么能控制物质的进出? ? 生物膜之间为什么能互相转化生物膜之间为什么能互相转化? ? 细胞膜的厚薄细胞膜的厚薄 为什么可以改变？为什么可以改变？ 一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 1919世纪末，欧文顿的实验和推论世纪末，欧文顿的实验和推论: :膜是由膜是由脂质脂质组成的组成的 2020世纪初，化学分析世纪初，

3、化学分析红细胞红细胞膜得出：膜得出：膜主要由膜主要由脂质脂质和和蛋白质蛋白质组成组成 19591959罗伯特森提出：罗伯特森提出： 生物膜都由生物膜都由蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质三层静态统三层静态统 一结构一结构 19701970年，荧光标记小鼠细胞和人年，荧光标记小鼠细胞和人 细胞融合实验指出：细胞融合实验指出： 细胞膜具有细胞膜具有流动性流动性 19721972年年桑格桑格和和尼克森尼克森提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 19251925年，两个科学家用有机溶剂抽年，两个科学家用有机溶剂抽 提细胞膜中的脂类物质，在水面形提细胞膜中的脂类物质，在水面形 成单分子层，聚拢

4、后测得总面积是成单分子层，聚拢后测得总面积是 红细胞膜面积的红细胞膜面积的2 2倍：倍： 脂质分子必然排列为脂质分子必然排列为连续的连续的 两层两层 蛋白质和磷脂的位置蛋白质和磷脂的位置 关系又是怎样的呢？关系又是怎样的呢？ 实验一：实验一：18951895年，年，OvertonOverton曾用曾用500500多种化合物多种化合物 对植物细胞的通透性进行上对植物细胞的通透性进行上万次万次实验，发现凡溶于实验，发现凡溶于脂脂 质的物质质的物质比比不溶于脂质不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜而进的物质更容易通过细胞膜而进 入细胞。入细胞。 细胞膜是由细胞膜是由脂质脂质组成的（组成的（相似相容原理）

5、相似相容原理） 这是对现象的推理分析还是对膜成分的提取鉴定？这是对现象的推理分析还是对膜成分的提取鉴定？ 还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 亲水端亲水端 疏水端疏水端 单个磷脂分子模式图单个磷脂分子模式图 罗伯特森的罗伯特森的单位膜单位膜模型模型 时间：时间：19591959年年 模型：暗模型：暗亮亮暗三层结构暗三层结构 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质 静态统一结构静态统一结构 细胞膜结构的细胞膜结构的 电镜模型电镜模型 科学家质疑：科学家质疑： 静态模型的细胞膜的结构和静态模型的细胞膜的结构和 功能不能一致，无法解释功能不能一致，无法解释

6、变形虫的变形虫的 变形运动变形运动和和细胞的生长细胞的生长 有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？ 实验：实验：19701970年，年，FryeFrye和和EdidinEdidin的的人人- -鼠鼠细胞融合实验细胞融合实验 诱导诱导 融合融合 4040分分 钟后钟后 人细胞人细胞 鼠细胞鼠细胞 荧光标记荧光标记 蛋白质蛋白质 细胞膜的结构特点：具有一定的细胞膜的结构特点：具有一定的流动性流动性。 4 4、细胞膜结构的特点：、细胞膜结构的特点： 说明什么？说明什么？ 还有哪些实例证明细胞膜具有流动性还有哪些实例证明细胞膜具有流动性? ? 导与练导与练

7、P64P64 二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容 二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容 蛋白质蛋白质 位置：位置： 种类：种类： 表层、嵌入、横跨表层、嵌入、横跨 糖蛋白糖蛋白： 载体载体：参与主动运输，决定膜的：参与主动运输，决定膜的选择透过性选择透过性 受体受体：参与细胞间信息交流：参与细胞间信息交流 磷脂磷脂: :双分子层，基本骨架双分子层，基本骨架 蛋白质蛋白质: :镶嵌、嵌插或贯穿于磷脂双分子层镶嵌、嵌插或贯穿于磷脂双分子层 糖被糖被： 磷脂和蛋白质组分是可以流动的，该模型被称为磷脂和蛋白质组分是可以流动的，该模型被称为流动镶嵌模型流动镶嵌模型 细胞

8、膜的内表面或者其他生物膜上有吗？细胞膜的内表面或者其他生物膜上有吗？ 识别、保护、润滑、免疫识别、保护、润滑、免疫 二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容 v膜的膜的基本支架：基本支架： v蛋白质蛋白质 v膜的结构特点：膜的结构特点： v膜的功能特点：膜的功能特点： v不对称性不对称性: 磷脂双分子层磷脂双分子层 膜两侧的分子的性质和结构不相同膜两侧的分子的性质和结构不相同 具有具有一定流动性一定流动性(随温度升高而加快随温度升高而加快) 选择透过性选择透过性 位置：位置： 种类：种类： 表层、嵌入、横跨表层、嵌入、横跨 糖蛋白糖蛋白：识别、保护、润滑、免疫：识别、保护、润滑、免疫 载体载体：参与主动运输，决定：参与主动运输，决定膜的选择透过性膜的选择透过性 受体受体：参与细胞间信息交流：参与细胞间信息交流 2 2关于细胞膜性质的说法错误的是关于细胞膜性质的说法错误的是 A A具有流动性和选择透过性具有流动性和选择透过性 B B蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上 C C脂类小分子易于通过脂类小分子易于通过 D D磷脂双分子层内外表面都亲水磷脂双分子层内外表面都亲水 B 1 1一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，一位细胞学家发现，当