生物膜流动镶嵌模型初稿

1、 不溶于脂 质的物质 溶于脂质 的物质 细胞膜 1895年，欧文顿(Overton)选用500多种化学物质对植 物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现： 从实验现象能推测出什么结论呢？ 提出假说：膜是由脂质组成的。 第第2页页/共共28页页 时间：时间：2020世纪初世纪初 实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析 表明：表明：细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。 第第3页页/共共28页页 磷脂分子 亲水 疏水 第第4页页/共共28页页 将磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层， 磷脂分子将如何排布？ 如果

2、搅动水中的磷脂分子，使磷脂分子分布在水体 内，磷脂分子又是怎样排布的呢？ 第第5页页/共共28页页 磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层 磷脂单分子层 第第6页页/共共28页页 第第7页页/共共28页页 时间：时间：19251925年年 人物：两位荷兰科学家人物：两位荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气 水界面上铺展成单分子层，水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰测得单分子层的面积恰 为红细胞表面积的为红细胞表面积的2 2倍。倍。 结论：结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

3、细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 第第8页页/共共28页页 探测脂质分子的排列方式：探测脂质分子的排列方式： 膜中脂质分子排列为连续两层膜中脂质分子排列为连续两层 磷脂双分子层 第第9页页/共共28页页 第第10页页/共共28页页 提出：提出：所有的生物膜都由蛋白质所有的生物膜都由蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质 三层结构构成，并把生物膜描述为静态的统一结构。三层结构构成，并把生物膜描述为静态的统一结构。 第第11页页/共共28页页 20世纪世纪60年代后，人们对生物膜的静态统一结构提年代后，人们对生物膜的静态统一结构提 出质疑：如果这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，出质疑：如果这样，细

4、胞膜的复杂功能将难以实现， 就连细胞的生长、变形虫的变形运动都不好解释。就连细胞的生长、变形虫的变形运动都不好解释。 伪足伪足 第第12页页/共共28页页 返回 第第13页页/共共28页页 白细胞吞噬病毒的过程白细胞吞噬病毒的过程 第第14页页/共共28页页 镶在表面、嵌入、 贯穿在磷脂双分子层 中 冰冻蚀刻电子显微法： 标本用液氮等冰冻后，用冷刀断开，升温 后暴露断裂面 蛋白质分子该如何排布？ 第第15页页/共共28页页 时间：时间：19701970年年 人物：费雷和埃迪登等人物：费雷和埃迪登等 实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧光实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧光 染料标

5、记后融合染料标记后融合 表明：表明：细胞膜中蛋白质分子具有流动性。细胞膜中蛋白质分子具有流动性。 37 40min 细胞细胞 融合融合 第第16页页/共共28页页 磷脂分子的运动磷脂分子的运动 第第17页页/共共28页页 19世纪末膜是由脂质组成的 20世纪初膜的主要成分是脂质和蛋白质 1925年细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 1959年生物膜的模型-蛋白质-脂质-蛋白质三层结构 1970年细胞膜具有流动性 对生物膜结构的探索历程：对生物膜结构的探索历程： 第第18页页/共共28页页 时间：时间：19721972年年 人物：桑格和尼克森人物：桑格和尼克森 在新的观察和实验证据的基础上，

6、提出了在新的观察和实验证据的基础上，提出了 生物膜的流动镶嵌模型。生物膜的流动镶嵌模型。 第第19页页/共共28页页 1 1、磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂、磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂 分子具有流动性分子具有流动性 流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容： 2、蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层，、蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层， 大多数蛋白质是可以运动的大多数蛋白质是可以运动的 第第20页页/共共28页页 糖蛋白的作用： 1、有保护和润滑作用 2、与细胞膜表面的识别有密切关系 在细胞膜的外表，蛋白质与多糖结合形成糖蛋白在细胞膜的外表，蛋白质与多糖结合形成糖蛋白糖被

7、：糖被： 糖脂：糖脂：有些多糖与磷脂分子结合形成有些多糖与磷脂分子结合形成 第第21页页/共共28页页 1.1.生物膜的组成：生物膜的组成： 主要由主要由_和和_ _ 组成。组成。 脂质脂质蛋白质蛋白质 2.2.生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 生物膜的流动镶嵌模型认为，生物膜的流动镶嵌模型认为，_构成了构成了 膜的基本骨架；具有膜的基本骨架；具有 ；大多数蛋白质分子也是可；大多数蛋白质分子也是可 以以 。 磷脂双分子层磷脂双分子层 3.3.糖被的结构及功能糖被的结构及功能 糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的 _和和_结合形成的糖蛋白，其作用是结合

8、形成的糖蛋白，其作用是 _、_ _ 等。等。 蛋白质蛋白质 糖类糖类 细胞识别细胞识别保护和润滑保护和润滑 流动性流动性 运动的运动的 小结：小结： 第第22页页/共共28页页 根据现象根据现象 和已有知和已有知 识提出假识提出假 说或模型说或模型 用观察和实验用观察和实验 对假说或模型对假说或模型 进行检验、修进行检验、修 正和补充正和补充 实实 践践 检检 验验 第第23页页/共共28页页 1 1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ） A A细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 B B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

9、 C C细胞膜的分子结构具有流动性细胞膜的分子结构具有流动性 D D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 2 2人体某些变形虫能进行变形运动、穿出小血管壁，人体某些变形虫能进行变形运动、穿出小血管壁， 吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜 的（的（ ）。）。 A A选择透过性选择透过性 B B保护作用保护作用 C C流动性流动性 D D自由扩散自由扩散 A C 课堂练习课堂练习: : 第第24页页/共共28页页 3、细胞膜的功能特点是（、细胞膜的功能特点是（ ） A、具有一定的流动性、具有一定的流动性 B、

10、有保护内部的作用、有保护内部的作用 C、一种半透膜、一种半透膜 D、一种选择透过性膜、一种选择透过性膜 4、如果植物细胞膜由选择透过性膜变成了全透性、如果植物细胞膜由选择透过性膜变成了全透性 膜，则该细胞将（膜，则该细胞将（ ） A、缩小、缩小 B、膨胀、膨胀 C、死亡、死亡 D、生长、生长 D C 第第25页页/共共28页页 5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）。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

11、面抗原实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分泾渭分 明明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就 平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。 （1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可分子是可 以运动的，由此也证明了细胞膜具有以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。的特点。 （2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结

12、构上具有明了这类物质在分子结构上具有_性。性。 蛋白质蛋白质 流动性流动性 特异特异 第第26页页/共共28页页 什么推动了科学家对膜结构的研究？什么推动了科学家对膜结构的研究？ 第第27页页/共共28页页 第第28页页/共共28页页 不溶于脂 质的物质 溶于脂质 的物质 细胞膜 1895年，欧文顿(Overton)选用500多种化学物质对植 物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现： 从实验现象能推测出什么结论呢？ 提出假说：膜是由脂质组成的。 第第2页页/共共28页页 白细胞吞噬病毒的过程白细胞吞噬病毒的过程 第第14页页/共共28页页 第第17页页/共共28页页 1 1、磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂、磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂 分子具有流动性分子具有流动性 流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容： 2、蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层，、蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层， 大多数蛋白质是可以运动的大多数蛋白质是可以运动的 第第20页页/共共28页页 1.1.生物膜的组成：生物膜的组成： 主要由主要由_和和_ _ 组成。组成。 脂质脂质蛋白质蛋白质 2.2.生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 生物膜的流动镶嵌模型认为，生物膜的流动镶嵌模型认为，_构成了构成了 膜的基本骨架；具有膜的基本骨架；具有 ；大多数蛋白质分子也是可；大多数蛋白