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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,*,第四章 细胞的物质输入和输出,第,2,节 生物膜的流动镶嵌模型,在制作真核细胞三维结构模型时,提供给你制作细胞膜的三种材料:,塑料袋、普通布,和,弹力布,。你们认为选哪种材料最好?为什么,?,?,塑料袋,只能满足作为,系统边界的要求,普通布,能够满足,系统的边界和让一部分物质透过,这两项功能的要求。,只有,弹力布,能体现,细胞膜的,柔变性,和一定的,通透性,,相对好一些。,科幻之旅,如果有“时光机器”,将此刻的你送回,19,世纪,你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构,?,时间,:,19,世纪末(,1895,年),人物,:欧文顿,实验,:,用,500,多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,,发现脂质更容易通过细胞膜。,细胞膜,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,实验一,这说明细胞膜的主要成分应有什么物质?,作出假设:细胞膜结构中有脂质。,实验二,时间,:,20,世纪初,实验,:,科学家将细胞膜从哺乳动物的,红细胞,中分离出来,发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解,也会被,蛋白酶,(,能专一地分解蛋白质的物质,)分解。,做出假设,:膜的成分主要是,脂质和蛋白质。,实验三,时间,:,1925,年,人物,:荷兰的高特和戈来德尔,实验,:用丙酮,从人的红细胞中提取脂质,将它,在空气,水界面上铺成,单层分子,。,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的,两,倍,。,得出结论:,细胞膜中的脂质分子必然为双层。,为什么脂质在空气,水界面上铺展成单分子层呢?,这与构成细胞膜的脂质,磷脂分子的结构,有关。,胆碱,磷酸,甘油基团,脂肪酸链,疏水端,亲水端,磷脂分子,单层磷脂分子铺在水面上的姿态是怎样的呢?,两层磷脂分子是怎样排布的呢?,均以极性亲水头部朝外,与水接触,而以非极性疏水尾部朝内,尽量避开水。,蛋白质分布在哪里呢?,实验四,时间,:,1959,年,人物,:罗伯特森,实验,:,在电镜下看到细胞膜清晰的,暗,亮,暗,的三层结构,。,提出假说:所有的生物膜都由,蛋白质,脂质,蛋白质,三层结构构成,他把生物膜描述为,静态,的统一结构。,“蛋白质,脂质,蛋白质”三明治模型,质疑:,静态“,蛋白质,-,脂质,-,蛋白质,”,三层结构是否能体现膜的功能呢,?,细胞的分裂,草履虫的运动和分裂,成熟植物细胞质壁分离和复原现象,精子和卵子的结合,。,膜功能的多样性:,静态,新技术带来新模型,时间,:,1970,年,实验,:将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后,让两种细胞融合,融合细胞的一半发,红色荧光,,另一半发,绿色荧光,,放置一段时间后发现两种荧光均匀分布。,实验五,提出假说,:细胞膜具有,流动性,人细胞,鼠,细胞,荧光标记 蛋白质,诱导,融合,40,分钟,37,0,C,实验结论,:,细胞膜具有流动性,人,鼠细胞融合实验(荧光标记法),1972,年,桑格和尼克森提出,生物膜的流动镶嵌模型,流动镶嵌模型,的基本内容:,1,、膜的组成成分:,主要是,磷脂和蛋白质,,还有,少量的糖类。,2,、膜的基本支架:,磷脂双分子层,(磷脂分子的亲水头部朝外,与水接触,疏水尾部朝内,尽量避开水),3,、,蛋白质分子的位置,:,有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的,不对称性,),嵌入,镶嵌,横跨,4,、生物膜的结构特点,:,流动性,。,(,磷脂分子,是可以运动的,具有流动,;,大多数的蛋白质分子也是可以运动的,),当病菌入侵机体时。,结构与功能相适应,细胞膜,塑料袋,破洞,无法填补,概念图小结,生物膜,结构特点,功能特点,结构组成,结构探索历程,决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质分子,时间和人物,历史事件,历史结论,多种物质对膜通透性实验,对红细胞膜化学分析,红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍,电镜下膜呈,“,暗,亮,暗,”,三层结构,蛋白质,脂质,蛋白质,人、鼠细胞融合实验。,新的观察和实验证据的基础上,提出分子结构模型。,膜含,膜中含,结构,膜具,1972,,桑格和尼克森,1970,年,1959,年,,罗伯特森,1925,年,,两位荷兰,科学家,20,世纪初,19,世纪末,欧文顿,列表总结:生物膜结构的探究历程,脂质,磷脂和蛋白质,流动性,流动镶嵌模型,脂质双层,分析生物膜模型的建立和完善过程,你有哪些收获?,5,.,探索历程的艰辛,2,.,根据实验现象,,提出问题,做出假说,1.,结构与功能是相适应的,3.,实验技术推动科学发展,4.,构建生物模型,讨论,生物膜的流动镶嵌模型是否已经完美无缺?,思考,课堂反馈,相信你能行,1.,使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是()。,A.,它们是疏水的,B.,它们是亲水的,C.,它们迅速吸水,D.,它们既是亲水的又是疏水的,2.,变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明了()。,A.,细胞膜具有选择透过性,B.,细胞膜具有一定的流动性,C.,细胞膜具有全透性,D.,细胞膜具有保护作用,3.,对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是(),A.,水,B.,糖类,C.,磷脂,D.,蛋白质,4,.,细胞膜上的与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是()。,A.,糖蛋白,B.,磷脂,C.,脂肪,D.,核酸,5.,下列关于膜的叙述中,错误的是(,)。,A.,细胞膜主要是由蛋白质分子和磷脂分子组成,B.,核膜和内质网膜在结构上有密切联系,C.,线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的,D.,细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的,6,、,一分子,CO,2,从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一相邻细胞叶叶绿体基质内,共穿过的生物膜层数是(),A 5 B 6 C 7 D 8,细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的,糖蛋白,,叫做,糖被,。,(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系),
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