流动镶嵌模型.ppt

1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,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： E.Overton的推测：,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,膜是由脂质组成的,1、对生物膜组分的探索脂质,资料1,细胞膜的通透性实验,科学家在实验中发现:生物膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被分解蛋白的酶分解 .,资料2：,推论2：组成生物膜的物质中有脂质和蛋白质,20世纪初，科学家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：,膜的主要成分是磷脂和蛋白质,实验证据,小资料,磷脂是组成细胞的主

2、要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。 它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。,亲水“头部”,疏水“尾部”,推想一： 利用你的知识推理，提出磷脂分子在空气和水界面上单层分子排布的方式，并用画图来表示。,资料3,磷脂分子可在空气和水的界面上展开为一层,推想二： 利用你的知识推理想象，提出磷脂分子在空气和水界面上单分子排布后被搅动,在水中（水面以下）形成的相对稳定排布的方式，并用画图来表达。,推想三： 。,细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？,1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提

3、取脂质，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2倍。,实验证据,结论：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层,1925年两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,实验证据,1925年两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,实验证据,1925年两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,实验证据,1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片

4、，显示暗明暗的三层结构。,2、对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式,资料4,罗伯特森提出静止模型的观点,蛋白质脂质蛋白质（单位膜）,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。,单位膜静止模型无法解释的现象,把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。,标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,蛋白质在膜中的分布是不对称的,资料5,时间：,资料6,1970年,Larry Frye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，

5、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,结论：,人物：,实验：,时间：1972年 人物：桑格和 尼克森提出：流动镶嵌模型,二、流动镶嵌模型的基本内容,桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型,1、主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。 2、磷脂双分子层构成膜的基本支架。 3、蛋白质分子有的镶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。 4 、磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性（结构特点），,问题：细胞膜的组成成分？ 细胞膜的基本支架？ 蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？ 细胞膜的结

6、构特点和功能特点？,磷脂（膜脂）的运动有多种形式：,1、侧向扩散； 2、旋转运动； 3、摆动运动； 4、伸缩运动； 5、翻转运动； 6、旋转异构,细胞膜上的磷脂分子可以运动，蛋白质也可以运动，致使细胞膜具有结构特点是：流动性；细胞膜对物质的进出具有选择性致使细胞膜具有功能特点是：具有选择透过性。,糖蛋白,细胞膜上的糖 分布在细胞膜外表，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、细胞间信息传递等密切 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

7、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,对生物膜结构的探索历程,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 1972年，桑格和 提出了 。,脂质,脂质,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,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

8、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,课堂练习,2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）,A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层层数是（ ） A 6 B 8 C 10 D 12,4、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物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,5、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

9、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,6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ） A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素,7.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定？ A.是选择透过性膜 B.具有一定的流动性 C.具有专一性 D.具有运输物质的功能 8.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。下列生物结构中，糖蛋白含量可能最多的是 A.类囊体的膜 B.线粒体的膜 C.细胞膜 D.内质网膜 9.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 以磷脂双分子层为基本骨架 A B 蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构 C D 静止的 流动的,10.根据细胞膜的结构和功能特点，分析并回答下列问题 A、1985年科学家在研