第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型yongppt課件

1、是誰是誰, ,隔開了原始海洋的動蕩隔開了原始海洋的動蕩, ,是誰是誰, ,為我日夜守邊防為我日夜守邊防, ,是誰是誰, ,為我傳信報安康。為我傳信報安康。沒有你沒有你, ,我我一個小小的細胞一個小小的細胞會是何等模樣會是何等模樣? ?丁衛(wèi)萍丁衛(wèi)萍是誰是誰, ,隔開了原始海洋的動蕩隔開了原始海洋的動蕩, ,是誰是誰, ,為我日夜守邊防為我日夜守邊防, ,是誰是誰, ,為我傳信報安康。為我傳信報安康。沒有你沒有你, ,我我一個小小的細胞一個小小的細胞會是何等模樣會是何等模樣? ?丁衛(wèi)萍丁衛(wèi)萍 時間：時間：1919世紀末世紀末 1895 1895年年 人物：歐文頓人物：歐文頓E.OvertonE.O

2、verton） 實驗：用實驗：用500500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的透次的透 性實驗，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜。性實驗，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜。非脂質(zhì)的物質(zhì) 脂質(zhì)細胞細胞膜膜 從實驗現(xiàn)象能推測出什么結(jié)論呢？膜是由脂質(zhì)組成2020世紀初，科學(xué)家將細胞膜從哺乳動物的紅細世紀初，科學(xué)家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，化學(xué)分析時發(fā)現(xiàn)：胞中分離出來，化學(xué)分析時發(fā)現(xiàn)：實驗證據(jù)細胞膜的主要成分是脂質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)細胞膜的主要成分是脂質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成細胞膜脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成細胞膜的呢？的呢？問題：問題：小資料磷脂是組成細胞膜的主要脂質(zhì)，是一

3、種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭部，和一個疏水的脂肪酸的“尾部。想一想：想一想：磷脂分子在空氣磷脂分子在空氣- -水水界面上會怎么樣鋪展？界面上會怎么樣鋪展？鋪展成幾層呢？鋪展成幾層呢？親水“頭部”疏水“尾部“空氣空氣水水小資料磷脂是組成細胞膜的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭部，和一個疏水的脂肪酸的“尾部。想一想：想一想：磷脂分子在空氣磷脂分子在空氣- -水水界面上會怎么樣鋪展？界面上會怎么樣鋪展？鋪展成幾層呢？鋪展成幾層呢？親水“頭部”疏水“尾部“水水19251925年年 兩位荷蘭科學(xué)家兩位荷蘭科學(xué)家Gorter Gor

4、ter 和和 Grendel Grendel 用丙酮用丙酮一種有機溶劑從人的成熟紅細胞中提取脂質(zhì)磷一種有機溶劑從人的成熟紅細胞中提取脂質(zhì)磷脂），在空氣脂），在空氣- -水界面上鋪展成單分子層，測得單分子水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞膜表面積的層的面積恰為紅細胞膜表面積的2 2倍倍實驗證據(jù)脂單分子層=2本實驗的結(jié)論是什么？本實驗的結(jié)論是什么？細胞膜中的脂質(zhì)磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層！細胞膜中的脂質(zhì)磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層！這兩層磷脂分子又是如何排布構(gòu)成細胞膜的呢？這兩層磷脂分子又是如何排布構(gòu)成細胞膜的呢？蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位置呢？推測？20世紀40年代，曾經(jīng)有學(xué)者

5、推測蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊假說透射電子顯微鏡REM）1959年，羅伯特森J. D. Robertson ）用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細胞膜電鏡下的照片，顯示暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。實驗證據(jù)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)“三明治式靜態(tài)模型新的技術(shù)手段不斷應(yīng)用于生物膜的研究，如冰凍蝕刻和掃描電子顯微鏡技術(shù)使科學(xué)家認識到膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面。蛋白質(zhì)在細胞膜上存在有三種方式鑲在磷脂雙分子層中嵌在磷脂雙分子層中貫穿在磷脂雙分子層中 用熒光染料標記某種物質(zhì)，利用其熒光特性，來反應(yīng)研究對象的相關(guān)信息。熒光標記技術(shù)熒光標記技術(shù)37下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明什么？膜上的蛋白質(zhì)是可以運動的，說明細胞膜具有流動性熒

6、光標記的人鼠細胞融合實驗熒光標記的人鼠細胞融合實驗小資料磷脂分子的運動磷脂雙分子層是輕油般的流體，進一步說明：細胞膜具有流動性流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型 在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程糖蛋白蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式)多糖磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（構(gòu)成膜的基本支架）結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：_生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、貫穿

7、鑲在表面、嵌入、貫穿具有一定的流動性具有一定的流動性組成成分：組成成分：_基本支架：基本支架：_蛋白質(zhì)分布：蛋白質(zhì)分布：_功能特點？具有選擇透過性具有選擇透過性18研修班基本支架具有流動性有的貫穿整個磷脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運動生物膜具有結(jié)構(gòu)特點: 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子部分鑲在磷脂部分鑲在磷脂雙分子層表面雙分子層表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中流動性流動性成分當堂訓(xùn)練當堂訓(xùn)練1.1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D D等物質(zhì)等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因

8、為（ ） A A 細胞膜具有一定流動性細胞膜具有一定流動性 B B 細胞膜是選擇透過性細胞膜是選擇透過性 C C 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架 D D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子C2.2.人體內(nèi)的白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管人體內(nèi)的白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的細胞膜的 （ ）A.A.選擇透過性選擇透過性 B. B.保護作用保護作用 C. C.流動性流動性 D. D.分散分散 C C3.3.細胞膜具有選擇透過性，與這

9、一特性密切相關(guān)的成細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相關(guān)的成分是（分是（ ）A.A.磷脂磷脂 B. B.糖蛋白糖蛋白 C. C.磷脂、蛋白質(zhì)磷脂、蛋白質(zhì) D. D.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)4.4.下列關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)特點的敘述，最恰當?shù)囊豁椣铝嘘P(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)特點的敘述，最恰當?shù)囊豁検牵ㄊ牵?）A.A.構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以運動構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以運動B.B.構(gòu)成生物膜的蛋白質(zhì)分子可以運動構(gòu)成生物膜的蛋白質(zhì)分子可以運動C.C.構(gòu)成生物膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是靜止的構(gòu)成生物膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是靜止的D.D.構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以

10、運動動D DD D5.5.某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細胞膜的結(jié)構(gòu)和成分，如果你是課題組成員，請你某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細胞膜的結(jié)構(gòu)和成分，如果你是課題組成員，請你回答下列問題：回答下列問題： （1 1應(yīng)選取人的哪種細胞做實驗應(yīng)選取人的哪種細胞做實驗 （ ） A A神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞 B B口腔上皮細胞口腔上皮細胞 C C成熟的紅細胞成熟的紅細胞 D D白細胞白細胞 （2 2將選取的上述材料放入將選取的上述材料放入 ，由于滲透作用，一段時間后細，由于滲透作用，一段時間后細胞將破裂，然后再用胞將破裂，然后再用 法獲得純凈的細胞膜。法獲得純凈的細胞膜。 （3 3若將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)

11、過充分攪拌后，下列若將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過充分攪拌后，下列能正確反應(yīng)其分布的圖是能正確反應(yīng)其分布的圖是 （ ） （4 4脂質(zhì)單分子層的面積是細胞表面積的脂質(zhì)單分子層的面積是細胞表面積的2 2倍，說倍，說明明 。C CA A蒸餾水蒸餾水離心離心磷脂分子在細胞膜中成雙層排列磷脂分子在細胞膜中成雙層排列知識闖關(guān)：最后一關(guān)知識闖關(guān)：最后一關(guān) 謝 謝！水水空氣界面空氣界面水環(huán)境水環(huán)境水環(huán)境水環(huán)境 在水在水-空氣界面處，磷脂分子空氣界面處，磷脂分子只能親水性頭部能夠接觸水！只能親水性頭部能夠接觸水！ 細胞內(nèi)外均是水環(huán)境！細胞內(nèi)外均是水環(huán)境！糖蛋白糖蛋白細胞膜上的糖細胞膜上的糖 分布在細胞膜外表，主分布在細胞膜外表，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。 細胞膜外側(cè)許多糖蛋白細胞膜外側(cè)許多糖蛋白組成的一層結(jié)構(gòu)叫做糖被。組成的一層結(jié)構(gòu)叫做糖被。 糖被：具有保護和潤滑、糖被：具有保護和潤滑、與細胞識別、細胞間信息傳與細胞識別、細胞間信息傳遞等密切遞等密切糖蛋白糖被）蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式)多糖磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（構(gòu)成膜的基本支架）