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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,*,第,2,节 生物膜流动镶嵌模型,第四章 细胞物质输入和输出,1/57,细胞膜功效？,1.,将细胞与外界环境分隔开,2.,控制物质进出细胞,3.,进行细胞间信息交流,结构,功效,2/57,一、对生物膜结构探索历程,3/57,问题1,膜组成成份是什么？,一、对生物膜结构探索历程,4/57,时间,：,人物,：,试验,：,提出假说,：,资料一,膜是由脂质组成,.,19,世纪末,欧文顿（,E.Overton,）,用,500,各种物质对植物细胞进行上万次,通透,性,试验,.,不溶于脂质物质,溶于脂质物质,细胞膜,不溶于脂质物质,溶于脂质物质,一、对生物膜结构探索历程,5/57,试验,：,提出假说,：,资料二,细胞膜组成中有蛋白质。,科学家在试验中发觉：细胞膜不但会被溶解脂质物质溶解，也会被,蛋白酶,(,能专一地分解蛋白质物质,),分解。,一、对生物膜结构探索历程,6/57,时间,：,试验,：,资料三,20,世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞分离出来，并进行了化学分析,确定细胞膜主要成份是脂质和蛋白质。,膜主要成份是,脂质和蛋白质,.,组成膜脂质中,磷脂,含量最多,.,另外，还含有少许糖类。,一、对生物膜结构探索历程,7/57,问题2,这些成份在膜中怎样排列呢？,一、对生物膜结构探索历程,8/57,磷 酸,脂肪酸,亲水头部,疏水尾部,一、对生物膜结构探索历程,磷脂分子结构特点：,9/57,画出下面两种情况下磷脂排布情况：,在空气水界面上,完全浸没在水中。,一、对生物膜结构探索历程,10/57,时间,：,人物,：,试验,：,结论,：,资料四,细胞膜中磷脂排列为连续两层,1925,年,荷兰科学家,从人红细胞中提取脂质，在空气,水界面上铺成,单分子层,。测得单分子层面积是红细胞,表面积,2,倍,。,一、对生物膜结构探索历程,11/57,双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？,一、对生物膜结构探索历程,12/57,双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？,A,B,C,水,水,一、对生物膜结构探索历程,13/57,时间,：,人物,：,试验,：,提出假说,：,资料五,1959,年,罗伯特森（,J.D.Robertsen,）,在电镜下观察细胞膜,。,生物膜是由“,蛋白质,脂质,蛋白质”,组成三层,静,态统一结构（三明治模型,）,。,小资料：,当电子束照射被检验样品，,因为电子与不一样物质产生碰撞时，产生不一样散射度。,蛋白质电子密度高,，故显微镜下显示,暗带,，,磷脂分子电子密度低,，则显示,亮带,。,细胞膜由“暗-亮-暗”,三层结构组成,。,三明治模型,一、对生物膜结构探索历程,14/57,(,白细胞吞噬病毒过程,),15/57,时间,：,试验,：,结论,：,资料六,1970,年,荧光染料标识人和鼠细胞表面蛋白质后，将两种细胞融合,膜上蛋白质能够运动，细胞膜含有一定流动性,人细胞,鼠细胞,荧光标识 膜蛋白,诱导,融合,40,分钟后,37,0,C,一、对生物膜结构探索历程,16/57,17/57,时间,：,人物,：,提出,：,1972年,桑格和尼克森,流动镶嵌模型,一、对生物膜结构探索历程,18/57,二、流动镶嵌模型基本内容,1,、基本支架为（），,2,、蛋白质（,）,3,结构特点,。,磷脂双分子层,有,镶在,磷脂双分子层表面，有部分或全部,嵌入,磷脂双分子层中，有,贯通,整个磷脂双分子层。,含有一定流动性,二、流动镶嵌模型基本内容,19/57,糖被功效：,保护和润滑,细胞识别（,细胞间信息交流,）,P68,二、流动镶嵌模型基本内容,20/57,制作概念图：,二、流动镶嵌模型基本内容,21/57,制作概念图：,生物膜,含有一定流动性,磷脂双分子层,蛋白质分子,主要成份,基本支架,三种位置,结构特点,含有流动性,大多数分,子运动,脂质,镶在,表面,嵌入,中,贯通整个,二、流动镶嵌模型基本内容,22/57,1、,据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）,A,细胞膜含有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜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,课堂反馈,23/57,3,.,细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着亲密关系化学物质是（）,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,2.,以下哪一个膜结构能经过生物大分子（）,A,细胞膜,B,核膜,C,线粒体膜,D,叶绿体膜,24/57,4.,变形虫任何部位都能伸出伪足，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）,A,保护作用,B,一定流动性,C,主动运输,D,选择透过性,25/57,5,、,一分子,CO2,从叶肉细胞线粒体基质中扩散出来，进入该细胞叶绿体基质内，共穿过磷脂分子层层数是（）,A 6 B 8 C 12 D 16,26/57,谢谢各位！,27/57,磷脂分子流动性,:,28/57,返回,29/57,1,、膜组成成份：,主要是磷脂和蛋白质，还有少许糖类,2,、膜基本支架,:,磷脂双分子层,.,（其中磷脂分子 亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）,3,、蛋白质分子位置,:,蛋白质分子有,镶嵌,在磷脂双分子层表面,有部分或全部,嵌入,磷脂双分子层中，有,横跨,整个磷脂双分子层。（表达了膜结构内外不对称性）,30/57,假说,科学试验,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,1925,年,1959,年,1970,年,1972,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,在新观察和试验证据基础上,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,对生物膜结构探索历程,用,500,各种化学物质对植物细胞进行上万次通透性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜,从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜,2,倍,电镜下看到细胞膜有“蛋白质,脂质,蛋白质”三层结构组成,分别用绿色和红色荧光染料标识两种细胞蛋白质，并将两细胞融合，发觉荧光均匀分布,细胞膜中脂质为连续两层,流动镶嵌模型,31/57,试验,：,试验现象,：,结论,：,资料二,细胞膜组成中有蛋白质。,科学家将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。,（一直蛋白酶能专一性催化蛋白质分解）,细胞膜被破坏,32/57,1.,生物膜流动镶嵌模型是不就完美无缺？,生物膜流动镶嵌模型不可能完美无缺。,2.,纵观整个人们建立生物膜模型探索过程，试验技术进步所起到怎样作用？,试验技术进步起到了关键性推进作用。,思索：,3.,分析生物膜模型建立过程,你受到什么启示,?,33/57,答案,:,科学研究是要在试验和观察基础上,经过严谨推理和大胆想像,提出假说,再经过试验深入验证假说。,科学发展是一个长久过程,包括到许多科学家辛勤工作,.,科学研究依赖于科学进步,科学进步了,就能够得到更多数据,.,科学家观点并不全是真理,还必须经过实践验证,;,科学学说不是一成不变,需要不停完善,.,34/57,1,.,据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）,A,细胞膜含有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜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,35/57,2,、异体器官移植手术往往极难成功。最大障碍就是 异体细胞间排斥，这主要是因为细胞膜含有识别作用。这种生理功效结构基础是（）,A,细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成,B,细胞膜表面有糖蛋白,C,细胞膜含有一定流动性,D,细胞膜含有选择透过性,B,36/57,3,、,变形虫任何部位都能伸出,伪足,，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）,A,保护作用,B,一定流动性,C,主动运输,D,选择透过性,B,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亲密关系化学物质是（）,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,A,37/57,“,蛋白质,脂质,蛋白质”,三明治结构模型有什么不足？,把生物膜描述为静态刚性结构，这显然与膜功效多样性相矛盾,.,变形虫变形运动,植物细胞质壁分离,白细胞吞噬病菌,38/57,流动镶嵌模型基本内容：,1,、磷脂双分子层组成膜基本支架。,2,、蛋白质分子或镶嵌，或全部，部分嵌入，或横跨磷脂双分子层。,3、,生物膜含有一定流动性。,4,、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。,5,、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。,39/57,糖蛋白,细胞膜上糖,分布在细胞膜外表面，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一层结构叫做,糖被,。,糖被：,含有保护和润滑、,与细胞识别、,细胞间信息传递等功效。,40/57,亲水头部,疏水尾部,磷酸“头”部是亲水，脂肪酸“尾”部是疏水。,41/57,时间,：,人物,：,提出,：,1972年,桑格和尼克森,流动镶嵌模型,42/57,流动镶嵌模型基本内容：,1,、磷脂双分子层组成膜基本支架。,2,、蛋白质分子或,镶嵌,，或全部，部分,嵌入,，或,横跨,磷脂双分子层。,3、磷脂分子和蛋白质分子能够运动,-,生物膜含有一定流动性,),4,、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成,糖蛋白，叫做糖被,。,5,、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。,幻灯片,22,特点,43/57,时间,：,人物,：,试验,：,资料三,为何会出现这种试验现象呢？,1917,年（在,Gorter,和,Grendel,之前）,朗姆瓦（,Langumuier,）,将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且每个分子一段浸入水中，另一端浮于水面。,单层磷脂分子在空气,水界面上是怎样排布呢？,44/57,标本用干冰等,冰冻,。后用冷刀断开，升温后暴漏断裂面。,冰冻蚀刻电子显微法,蛋白质,镶在,、,嵌入,、,横跨,在,磷脂双分子层中,。,蛋白质在膜中分布是,不对称,45/57,假说,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,20,世纪初,1959,年,1970,年,1972,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,对生物膜结构探索历程,细胞膜中脂质为连续两层,流动镶嵌模型,46/57,对生物膜结构探索历程,19,世纪末，欧文顿试验和推论：膜是由,组成；,20,世纪初，科学家化学分析结果，指出膜主要由,组成；,1959,年罗伯特森提出“三明治”结构模型：全部生物膜都,由,三层结构；,1970,年，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验，指出细胞膜含有,；,1972,年，桑格和,提出了,。,脂质,脂质和蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,巩固：,47/57,对生物膜结构探索历程：,1、19世纪末，欧文顿提出：膜由,组成；,2、20世纪初，化学分析得出：膜成份是,和,；,3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是,；,4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：,三分层结构；,5、1970年，用荧光标识技术证实：膜含有,性；,6、1972年，桑格和尼克森提出：,模型。,48/57,2.,在推理分析得出结论后，还有必要对膜成份进行,提取、分离和判定吗？,有必要，经过判定能更准确地说明问题,3.,那为何一开始不直接对膜成份进行提取、分离,和判定呢？,当初技术不能实现,1.,最初认识到生物膜是由脂质组成，是经过对,现象推理分析还是经过膜成份提取和判定？,从生理功效上入手，经过对现象推理分析。,49/57,假说,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,20,世纪初,1959,年,1970,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,弗雷和埃迪登,对生物膜结构探索历程,细胞膜中脂质为连续两层,1925,年,细胞膜由脂质和蛋白质组成,科学家,50/57,51/57,磷脂内外两层所含,蛋白质种类和数量不一样,展现了膜,不对称性,;,糖类在细胞膜中分布极少,而且与蛋白质或脂质结合成,糖蛋白或糖脂分布在膜外表面,也展现了膜,不对称性,.,5.,膜不对称性,所以,依据糖蛋白分布,能够判断细胞膜内外侧,.,52/57,依据今天所取得信息，你能否构建一个细胞膜模型？,想一想：,画一画：,细胞膜结构模型简图,53/57,蛋白质,磷脂双分子层,细胞膜结构模型,54/57,三明治模型,关键点：静态结构,思索,“,三明治”结构模型有什么不足？,55/57,生物膜流动镶嵌模型是否已完美无缺？,说说你看法。,生物膜流动镶嵌模型不可能完美无缺。,人类对自然界认识永无止境，伴随试验技术不停创新和改进，对膜研究将愈加细致入微，对膜结构深入认识将能更完善地解释细胞膜各种功效，不停完善和发展流动镶嵌模型。,P69,拓展题,二、流动镶嵌模型基本内容,56/57,磷脂分子是能够运动，含有,流动性,;,大多数蛋白质分子也是能够运动,也表达了,流动性,。,生物膜结构特点,:,一定流动性,57/57,
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