上課生物膜的流動鑲嵌模型PPT課件

1、細胞膜的功能有哪些？,問題探討,用結構跟功能相適應的觀點分析，用哪種材料做細胞膜更適于體現(xiàn)細胞膜的功能？,細胞膜具有： 1.分隔 2.控制物質的進出 3.信息交流,彈力布能完全表現(xiàn)細胞膜的功能嗎？,開篇： 從生理功能入手的科學研究,從生理功能入手的科學研究,19世紀末，歐文頓（E.Overton）在研究各種未受精卵細胞的透性實驗,不溶于脂質的物質,溶于脂質的物質,細胞膜,從實驗現(xiàn)象能推測出什么結論呢？,思考與討論: 最初認識到生物膜是由脂質組成的，是通過對實驗現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？ 在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？,膜是由脂質組成,20世紀初

2、，科學家將細胞膜從哺乳動物的成熟的紅細胞中分離出來，化學分析膜表明：,實驗證據(jù),從生理功能入手的科學探究,膜的主要成分是脂質和蛋白質,脂質和蛋白質是怎樣組合形成膜的呢？,問題：,繼承篇： 單位膜模型的提出,單位膜模型的提出,小資料,磷脂是組成細胞的主要脂質，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： 磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？,親水“頭部”,水,空氣,親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。,疏水“尾部”,單位膜模型的提出,細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學們嘗試

3、著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？,推測,單位膜模型的提出,實驗證據(jù),1925年 兩位荷蘭科學家用丙酮（一種有機溶劑）從一定數(shù)量的紅細胞中抽提脂類，在空氣-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表面積的2倍 脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層,GORTER,脂質單分子層=2細胞膜,單位膜模型的提出,蛋白質位于細胞膜的什么位置呢？ 推測？,問題：,單位膜模型的提出,1959年，羅伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜電鏡下的照片，顯示暗-明-暗三層結構。,實驗證據(jù),蛋白質的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的

4、電子密度低，顯亮色。,單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象,植物細胞質壁分離現(xiàn)象,“蛋白質脂質蛋白質”單位膜模型有什么不足？,把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾.,開拓篇： 新技術帶來新模型,膜能運動嗎？如果運動，膜上的蛋白質又該位于什么位置？,跨膜蛋白,外周蛋白,嵌入蛋白,新技術帶來新模型,蛋白質在膜中的分布是不對稱的,科學家關于蛋白質在細胞膜上存在的 三種方式的概括： 鑲在膜表面 嵌在膜中 貫穿膜,標本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。,新技術帶來新模型,膜上的蛋白質可以運動,新技術帶來新模型,小資料,磷脂分子的運動,細胞膜具有流動性,新技術帶來新模型,在新的觀察和

5、實驗證據(jù)的基礎上，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。,流動鑲嵌模型,流動鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結:,1、生物膜的組成：,2、生物膜的基本骨架：,3、蛋白質分子存在形態(tài)：,4、生物膜的結構特點：,主要由蛋白質和脂質組成,磷脂雙分子層 （親水性頭部朝向兩側，疏水性尾部朝向內(nèi)側）。,有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對稱性。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）,流動性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都是運動的）,注 意,在細胞膜外表面，糖類與蛋白質結合形成糖蛋白又叫做

6、糖被。作用：具有保護和潤滑、與細胞識別、細胞間信息傳遞等密切。 除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類和脂質分子結合而成的糖脂。,21.06.2020,.,22,細胞膜的流動性與細胞功能的關系,吞噬作用,思考： 單位膜模型與流動鑲嵌模型有何異同？,生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺呢？,？,？,？,2003年度諾貝爾化學獎授予兩名研究細胞膜的美國科學家阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們在細胞膜物質運輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I。,不斷完善和發(fā)展的流動鑲嵌模型,新篇章： 人類對自然界的認識永無止境，對膜的研究將更加細致入微,現(xiàn)象觀察：19世紀末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質更容易透過細胞膜。 提出假說： 。 實驗證明：20世紀初

7、，對膜的化學分析結果指出膜主要由 和 組成。 提出問題：脂質和蛋白質是怎樣形成膜的呢？ 實驗探究： 1925年 荷蘭科學家測得膜單分子層恰為紅細胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的單位膜模型：所有生物膜都由 三層結構。 提出新問題：如果膜是靜態(tài)的，細胞的一些復雜功能又怎樣解釋呢？ 組織新探究： 1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 。 1972年，桑格和尼克森提出了 。,回顧：對生物膜結構的探索歷程,溶于脂質的,膜是由脂質組成,脂質,蛋白質,脂質分子排列為連續(xù)的兩層,蛋白質-脂質-蛋白質,流動性,流動鑲嵌模型,小結：概念圖,磷脂雙分子層,蛋白質分子,部分鑲

8、在磷脂雙分子層表面,部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,流動性,成分,A,不要灰心，再來一次！,C,D,B,不要灰心，再來一次！,不要灰心，再來一次！,恭喜你，答對了！再接再厲！,知識闖關：第一關,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細胞膜的 （ ）,選擇透過性,保護作用,流動性,擴散,A,不要灰心，再來一次！,C,D,B,不要灰心，再來一次！,不要灰心，再來一次！,恭喜你，答對了！再接再厲！,知識闖關：第二關,使磷脂特別適于形成細胞膜的原因是（ ）,磷脂是疏水性,磷脂是親水性的,磷脂能迅速吸水,磷脂既是疏水性的又是親水性的,A,不要灰心，再來一次！,C,D,B,不要灰心，再來一次！,不要灰心，再來一次！,恭喜你，答對了！再接再厲！,知識闖關：第三關,細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相關的成分是（ ）,磷脂,糖蛋白,蛋白質,磷脂、蛋白質,據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優(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 細胞膜的結構是以磷脂分子