細胞膜的流動鑲嵌模型

1、第4章 細胞的物質(zhì)輸入與輸出,第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 3.1細胞膜系統(tǒng)的邊界,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,1、19世紀末，美國科學家歐文頓用多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行實驗，發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)很容易透過植物的細胞膜，而不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過細胞膜,提出假說,實驗觀察,2.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取、分 離和鑒定嗎,當時的技術不能實現(xiàn),3.那為什么一開始不直接對膜的成分進行提取、分離和鑒定 呢,有必要，通過鑒定能更準確地說明問題,1.最初認識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理 分析還是通過膜成分的提取和鑒定,從生理功能上入手，通過對現(xiàn)象的推理分析的,對

2、生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,2、 20世紀初，第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來?；瘜W鑒定與分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),實驗驗證,磷脂分子在水空氣界面中以及水溶液中的排布方式,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的,單層磷脂分子在空氣水界面上是如何排布的呢,磷脂分子,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,單層磷脂分子在空氣水界面上是如何排布的呢,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,3、 20世紀初，荷蘭科學家戈特和格倫德爾從細胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)單層分子的面積是細胞膜的2倍,結(jié)論：細胞膜中的磷脂分子排

3、列為連續(xù)的兩層,雙層磷脂分子是如何排布構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu)的呢,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,雙層磷脂分子是如何排布構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu)的呢,A,B,C,磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本骨架,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,4、 20世紀50年代，電子顯微鏡誕生。1959，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，提出生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu),流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,變形蟲（單細胞）的運動,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,4、 20世紀50年代，電子顯微鏡誕生。1959，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，提出生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)

4、構(gòu),不足之處,將細胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu),對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,5、1970年，Larry Frye等人將人和鼠的細胞膜用不同熒光染料標記膜蛋白，然后融合，雜種細胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后兩種熒光均勻分布,結(jié)論：細胞膜具有流動性,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,6、 1972年，桑格和尼克森提出了流動鑲嵌模型,蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層,生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,一、化學成分 二、立體結(jié)構(gòu) 三、結(jié)構(gòu)特點,一、化學成分：主要是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)，少量糖類,1、組成生物膜的脂質(zhì)中 ，磷脂含量最多。動物細胞的細胞膜上還有少

5、量膽固醇,2、組成生物膜的蛋白質(zhì)的數(shù)量和種類比較多，它在生物膜行使功能時起重要作用。功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量就越多,3,糖蛋白,糖脂,只存在于細胞膜外表，由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成，也叫做糖被。作用：保護和潤滑;細胞膜表面的識別,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,一、化學成分 二、立體結(jié)構(gòu) 三、結(jié)構(gòu)特點,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,二、立體結(jié)構(gòu)： （1）基本骨架：磷脂雙分子層 （2）蛋白質(zhì)分子鑲在表面、嵌入或貫穿其中 （3）細胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,一、化學成分 二、立體結(jié)構(gòu) 三、結(jié)構(gòu)特點,三、結(jié)構(gòu)特點,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,1 、具有

6、一定的流動性,1）磷脂分子是可以運動的，具有流動性。 （其分子的運動有多種形式,2）大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的,2 、內(nèi)外不對稱性,1）磷脂內(nèi)外兩層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同,2）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,一、化學成分： 主要是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)，少量糖類 二、立體結(jié)構(gòu)： （1）基本骨架：磷脂雙分子層 （2）蛋白質(zhì)分子鑲在表面、嵌入或貫穿其中 （3）細胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂 三、結(jié)構(gòu)特點： 1、具有一定的 流動性 2、內(nèi)外不對稱性,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,細胞膜的功能,1、將細胞與外界壞境分隔開,膜出現(xiàn)后產(chǎn)生了原始細胞，成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相

7、對穩(wěn)定,小分子無機物 小分子有機物 大分子有機物 多分子體系（微球體） 原始生命,細胞膜的功能,2、控制物質(zhì)進出細胞,功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細胞膜的功能,3、進行細胞間的信息交流,雌蕊識別花粉，卵子識別精子進行受精,免疫系統(tǒng)白細胞識別入侵細菌,細胞膜的功能,3、進行細胞間的信息交流,植物細胞通過胞間連絲交流信息,1、細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是 ( ) ： A. 構(gòu)成細胞膜的磷脂分子可以運動 構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)分子可以運 構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是靜止的 D. 構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運動的,D,練習題,2、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入

8、一相鄰細胞葉葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的磷脂分子層層數(shù)是（ ） A 6 B 8 C 10 D 12,3、細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關系的化學物質(zhì)是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,4、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（ ） A 細胞膜具有一定流動性 B 細胞膜是選擇透過性 C 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架 D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子,5、下圖為物質(zhì)出入細胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答： （1）A代表_分子；B代表_；D代表_。（2）動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有 _,蛋白質(zhì),磷脂雙分子層,多糖,一定流動性,拓展訓練,1、科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。你能解釋其原理嗎？ 2、將紫色水蘿卜的根切成的小塊放入清水中， 清水的顏色沒有明顯的變化，若把紫色水蘿卜的根 切成的小塊放入沸水中，水變成紅色，其原因是: A沸水破壞細胞壁的結(jié)構(gòu) B水溫升高，色素溶解度增大 C沸水破壞了細胞膜和液泡膜，使其喪失控制物質(zhì)進出的功能 D沸水使反應加快,3、下列關于細胞膜的功能不正確的是： A、維持細胞內(nèi)部環(huán)境的