生物膜的流动镶嵌模型(类型和结构2).ppt

1、第三章 细胞的功能和结构 第二节 细胞的类型与结构,细胞的类型和结构,进入新课： 在光学显微镜下观察到的细胞结构称为 在电子显微镜下观察到的细胞结构称为,显微结构,亚显微结构,植物细胞的显微结构,植物细胞的亚显微结构,阅读p35，列表比较原核细胞和真核细胞,一、原核细胞和真核细胞,细胞壁,有，成分主要为肽聚糖,植物以纤维素为主,简单,复杂,无核膜包裹的细胞核，有拟核(环状DNA),有核膜包围的细胞核,动物、植物、真菌,细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体,支原体,衣原体,蓝藻,放线菌,细菌,变形虫,细胞膜,一、对生物膜结构的探索历程,提出：膜是由脂质组成的,资料一 19世纪末,欧文顿发现:凡溶于

2、脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易进入细胞.,资料二：20世纪初，科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析，确定细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。,红细胞的细胞膜,资料三 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,资料四 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。 提出假说：,细胞膜中的磷脂是双层的,空气,水,连续两层排列,膜中脂质分子排列为连续两层,资料五 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗亮暗的三层结构。,“蛋白质脂质蛋白质”单位膜

3、模型,静态的蛋白质脂质蛋白质三层结构 受到质疑,细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？ 细胞之间为什么会发生融合？ 细胞为什么会生长？,推论：细胞膜应该是流动的,变形虫正在吞噬草履虫,人细胞与鼠细胞为什么融合？,1、人的细胞表面为什么能标记上红色荧光素？ 2、3740min后，细胞膜上的抗原蛋白重新分布说明了什么？ 3、磷脂分子能否运动？ 4、人细胞和鼠细胞融合实验反应了细胞膜的什么结构特点？,由于直接标记细胞表面的膜蛋白（抗原）十分困难，所以先标记抗体，再将有荧光素标记的抗体注入到细胞组织中。 荧光素标记的抗体与细胞膜上相应的膜蛋白（抗原）结合，使得细胞膜表面能够标记上荧光素。,小鼠细胞和人细

4、胞融合实验,资料六 1970年，费雷和埃迪登等将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。,实验证明：,细胞膜上的蛋白质具有流动性,资料七 S. J. Singer & G. Nicolson 1972根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术发现双层磷脂分子中间存在蛋白质。,小资料：磷脂分子的两链转速达1016次/秒,磷脂分子与周围分子互换达106次/秒。,1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型,结构特点：具有一定的流动性 即构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质 分子大多数是可以运动的。,细胞膜亚显微结构模式图,膜的中间是磷脂双分子层构成基本支架,贯穿,嵌插,排布在两侧,1

5、、膜的基本骨架磷脂双分子层。（磷脂分子是可以运动的，具有流动性。）,2、蛋白质分子有的镶、有的嵌入、有的横跨在磷脂双分子层。（体现膜结构内外的不对称性和流动性）,4、膜在结构特性上具有流动性,二、流动镶嵌模型的基本内容,3、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有保护和润滑、信息识别等作用。,细胞膜的功能 保护作用：将细胞和周围环境隔开，维持了细胞自身的相对稳定。 物质交换：有选择地从周围环境中获取养料，排出代谢废物（具有一定的选择透过性）。 信息交流：细胞间进行信息交流。,吞噬细胞吞噬病原体,吞噬细胞吞噬病原体,多种物质对膜通透性实验,对红细胞膜化学分析,

6、红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍,电镜下膜呈“暗亮暗”三层结构,蛋白质脂质蛋白质,人、鼠细胞融合实验。,新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。,膜含脂质,膜中含脂质和蛋白质,脂质双层结构,膜具流动性,流动镶嵌模型,1972，桑格和尼克森,1970年,1959年， 罗伯特森,1925年， 两位荷兰 科学家,20世纪初,19世纪末 欧文顿,生物膜结构的探究历程,小结：从上述科学家们研究细胞的结构的过程中可以看出他们是通过何种研究方法探究细胞膜的成分和结构呢？,观察 成分分析 构建模型 实验验证 修正,二、细胞壁,细胞壁,组成成分：主要是纤维素,功能：保护、支持 、维持细

7、胞的正常形态,概念图小结,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下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ） A细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 2人体某些白细胞能进行变形运动、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的（ ）。 A选择透过性 B保护作用 C流动性 D自由扩散 3一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。 A结构特点具有流动性 B选择透过性 C专一性 D具有运输物质的功能,A,C,A,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