细胞膜镶嵌001.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,二、对生物膜结构的探索历程,填表,时间,实例,(,实验,),结论,(,假说,),19,世,纪末,脂溶性物质更易通过细胞膜,欧文顿认为膜是由,组成的,20,世,纪初,将膜分离提纯，并进行化学分析,膜的主要成分是,和,1925,年,红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的,2,倍,细胞膜中的脂质分子排列为,脂质,脂质,蛋白质,连续的两层,脂质,（,50,）,磷脂,（重点）,状态,双分子层排列构成膜的基本骨架,作用,脂质、脂溶性物质更易通过膜,定义,糖和脂质结合所形成的物质的总称,作用,常常被作为细胞表面标志物质。糖脂又是细胞表面抗原的重要组分，许多胞外生理活性物质的受体，参与细胞识别和信息传递过程,胆固醇,定义,又称胆甾醇。一种环戊烷多氢菲的衍生物,作用,真核细胞膜中有大量的胆固醇插在膜磷脂之间，可以加强膜脂双层的稳定性，增加膜脂的有序性并降低其流动性，调节膜的机械性能,蛋白,（约,40,）,位置,表层、嵌插、贯穿,种类,有的只参与膜的构成、有的还起载体作用，参与协助扩散和主动运输,功能,载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。膜的选择透过性决定于载体的种类和数量。细胞膜的功能越丰富，蛋白质的种类和数量越多,糖类,（,2,10,）,与某些蛋白质构成糖被，具有识别、保护、免疫等作用，并与信息交流有关,说明：,1,细胞膜主要由脂质和蛋白质构成，还含有少量糖类。其中脂质含量最多。各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。糖类与蛋白质结合成糖蛋白，糖蛋白有保护、润滑和细胞识别能力；正常细胞癌变后膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，同时糖蛋白减少，黏性下降。,2.,由于细胞膜很薄，当初人们是通过其功能研究细胞膜的成分的。例如脂溶性物质容易通过细胞膜，说明细胞膜的成分中有脂质类物质。细胞分裂以及变形虫的运动说明膜不是静止的结构。这都体现了结构决定功能，有什么样的结构才能有什么样的功能。,3,研究膜的成分还可以用酶分解法，用蛋白酶处理细胞能使细胞膜破裂，说明细胞膜上有蛋白质。,二、细胞壁,生物细胞的细胞壁也有信息交流的作用，其主要成分为纤维素和果胶，它们都属于多糖类物质。,1.,植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的，水分子和其他分子都极易通过纤维之间的间隙，所以细胞壁与细胞的透性无关，主要起保护和支持的作用。,2.,真菌的细胞壁由壳多糖,(,是氨基葡萄糖的多聚体,),组成，又称为几丁质，它也是虾、蟹等的,外壳和昆虫外骨胳的主要成分，根霉细胞壁的重要成分是几丁质。,3.,细菌的细胞壁主要由肽聚糖,(,多肽和多糖的聚合物,),组成。,考点二 细胞膜的结构,时间,实例,(,实验,),结论,(,假说,),1959,年,电镜下细胞膜呈清晰的暗,亮,暗三层结构,罗伯特森认为生物膜由,三层结构构成,1970,年,人鼠细胞杂交实验,细胞膜具有,1972,年,经不断观察及实验数据分析,桑格和尼克森提出了生物膜的,蛋白质,脂质,蛋白质,流动性,流动镶嵌模型,二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容,1,组成成分及其分布,(1),构成,膜的基本支架。,(2),蛋白质分子有,的,，,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，,有的,。,(3),细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成,，也可以和脂质结合形成,。,磷脂双分子层,镶在磷脂双子层表面,横跨整个磷脂双分子层,糖蛋白,糖脂,2.,结构,(1),磷脂分子,磷脂分子的元素组成：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,。,单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解。,磷脂分子及其性质,趣味实验与反思,单层磷脂分子层水界面排列,反思,铺在水面的单层磷脂分子为什么,“,头,”,朝下？,形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？,答案,：,水为极性分子，磷脂分子,“,头,”,朝下体现了,“,相似相溶原理,”,。,搅拌后,“,脂质体,”,的形成更能体现,“,相似相溶原理,”,。,搅拌后形成脂质体,(2),细胞膜结构示意图,脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有胆固醇等。,膜上蛋白质是功能行使者，决定膜功能复杂程度。常见蛋白质如载体蛋白、组成糖蛋白等的蛋白质。,糖蛋白的位置只有一个,细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定膜内外位置。,考点三 细胞膜的功能,3,细胞膜的功能,(2),控制物质进出细胞,细胞需要的,，,进入细胞。,细胞产生的,、,和,废物排到细胞外。,细胞膜的控制作用是,。,(3),进行细胞间的信息交流,基础：大多与细胞膜的,有关。,方式,a,通过细胞分泌的,间接传递信息。,b,通过相邻两细胞的,直接接触传递信息。,c,通过相邻两细胞间形成,进行信息交流。,营养物质可以从外界,抗体,激素,相对的,糖被,(,糖蛋白,),化学物质,细胞膜,通道,考点四 体验制备细胞膜的方法,1,选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因,(1),动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水胀破。,(2),哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。,(3),红细胞数量大，材料易得。,2,实验原理,细胞内的物质具有一定的浓度。把细胞放入清水中，细胞由于吸水而胀破，除去细胞内的其他物质，得到细胞膜。,考点三：,体验制备细胞膜的方法,考点剖析,1,实验原理、步骤及现象,2,实验注意问题,选哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因 动物细胞没有细胞壁。哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构的细胞器。红细胞数量大，材料易得。,提醒,一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞作为实验材料，因为有细胞核和各种细胞器。,取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是 使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。,4,实验注意事项,(1),取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：,使红细胞分散开，不易凝集成块。,使红细胞暂时维持原有的形态。,(2),操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。,(3),滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。,(4),如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。,滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。,1,组成、结构与功能的关系,2,功能分析,2,细胞膜的结构特点和功能特性,(1),结构特点和功能特性分析,项目,特点,原因,实例,影响因素,结构特点,一定的流动性,构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的,变形虫的变形运动，细胞融合、胞吞、胞吐、主动运输,温度，在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大,项目,特点,原因,实例,影响因素,功能特性,选择透过性,遗传特性,决定,载体种类、数量,决定,选择透过性,植物对离子的选择性吸收、神经细胞对,K,的吸收和,Na,的排出，肾小管的重吸收和分泌等,内因：细胞膜上载体的种类和数量；,外因：温度、,pH,、,O,2,等影响呼吸作用的因素,(2),实验验证,细胞融合实验,流动性,植物对无机盐的吸收,选择透过性,特别提醒,流动性是选择透过性的基础，只有具有流动性，才能,实现选择透过性。,决定糖蛋白识别作用的是糖类的不同。,膜上蛋白质具有物质运输,(,载体蛋白,),、信息传递,(,受体,),、,识别等作用。,课题,2.,细胞膜成分的鉴定及功能验证,1,探究思路,获取细胞膜材料,明确细胞膜的组成成分,利用化学试剂和相关酶进行物质鉴定,结合细胞融合和主动运输，推断细胞膜的结构和功能特点。,2,实验探究分析,(1),研究细胞膜成分的常用材料：动物细胞、红细胞；最佳材料是哺乳动物成熟的红细胞，原因是这类细胞中没有其他的膜结构，只含有细胞膜一种膜结构。,(2),动物细胞膜的制备方法：,猪的新鲜血液 红细胞 红细胞的细胞膜,(3),细胞膜中磷脂成分的鉴定：,用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解；,脂溶性物质能够优先通过细胞膜；,用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等。,加柠檬酸钠后,离心或沉淀,加蒸馏水后,离心,(4),细胞膜中蛋白质成分的鉴定：,制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定；,用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被破坏。,(5),细胞膜中磷脂双分子层的鉴定：将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积，对比细胞膜的面积进行分析。,(6),物质通过细胞膜方式的探究：,自由扩散：物质进入细胞的速率随着该物质浓度的增大不断提高；,主动运输：物质进入细胞的方式受氧气浓度、呼吸抑制剂等因素的影响。,(7),细胞膜选择透过性的探究：利用有颜色的植物组织，放入清水中，然后，再用高温、强酸、强碱处理，观察实验前后清水的颜色变化。,(8),温度影响物质的跨膜运输：测定不同的温度条件下，物质进入细胞速率的变化。,