4.2生物膜的流动镶嵌模型ppt课件

1、人教版必修,1,第,4,章,细胞的物质输入与输出,第,2,节,生物膜的流动镶嵌模型,问题探讨,1.,细胞膜的功能有哪些？,2.,细胞膜具有弹性吗？,塑料袋,细胞膜具有：,1.,屏障分隔作用,2.,选择透过性,3.,弹性,其他,用结构跟功能相,适应的观点分析，,用哪种材料做细,胞膜更适于体现,细胞膜的功能？,弹力布能完,全表现细胞,膜的功能吗？,一、对生物膜结构的探索历程,材料一,、时间：,19,世纪末,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,发现问题：,细胞膜对不同物质的通透性不同,提出假说,:,提出假,膜是由脂质组成的,思考与讨论,:,最初依据实验,说

2、,现象和有关知,?,最初认识到生物膜,溶于脂质的物质,是由脂质组成的，是,识，经过严谨,不溶于脂质的物质,的推理和大胆,通过对实验现象的推,的想像，提出,理分析还是通过膜成,设想，是一种,分的提取和鉴定？,常见的科学方,细胞膜,?,在推理分析得出结,法。假说还需,论后，还有必要对膜,要通过实验观,的成分进行提取、分,察直接证实。,离和鉴定吗？,实验证据,材料二、,20,世纪初，科学家对,哺乳动物红细胞,的细胞膜进行了,化学分析,成果：确定细胞膜的主要成分的确是,脂质,和,蛋白质,。,推理和,验证和,观察和实验依据,提出假说,观察和实验证据,想象,完善,得出结论,脂质和蛋白质是怎样形成生物膜的呢

3、？,活动主题一：,亲,利用你小组的知识推,小资料,水,理和想象，提出许多磷,磷脂是组成细,“,脂分子在,空气和水界面,胞的主要脂质，,头,上,单分子排布的假说，,是一种由甘油、,部”,并用画图来表达。,脂肪酸、和磷,疏,活动主题二：,酸等所组成的,水,利用你小组的知识推,分子。,“,理和想象，提出许多磷,尾,它有一个,亲水,部,脂分子在空气和水界面,磷酸“头”部，,”,上单分子排布后被,搅动,和一个,疏水,的,在,水溶液中,形成的相对,脂肪酸的“尾”,稳定,排布假说，并用画,部。,图来表达。,形成,球状,的微,团,单分子排,布,空气和,水界面,上,双层,脂分,子,的,表面积为,2,球形,搅动后

4、,脂质,体,水溶液中,表面积为,1,提出假说,:,膜中脂质分子排列为连续两层,实验证据,材料三、,时间：,1925,年,人物：两位荷兰科学家,Gorter,和,Grendel,实验：用丙酮从红细胞中抽提出,脂质，在空气水界面上铺展成,单分子层，,测得单分子层的面积,恰为红细胞表面积的两倍。,结论：,脂质分子必然排列为连续,的两层,脂单分子层,=2,GORTER,材料四、,20,世纪,50,年代电子显微镜诞生。在电子,蛋白质位于脂双层的什么位置呢？,显微镜下观察蛋白质显得灰暗，磷脂分子显得光亮。,1959,年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗,亮暗的三层结构。,单位膜模型,提出假说,:,生物膜

5、是由“,蛋白质脂质蛋白质,”的三,层结构构成的,静态统一,结构,变形虫的变形运动,单位膜模型无法解释的现象,提出假说：细胞膜具有流动性,实验证据,材料五、,时间：,1970,年,人物：弗雷,(Frye),和埃迪登,(Edidin),实验：将人和,鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧,光标记后，让两种细胞融合。,用荧光染料,标记某种物质，,利用其荧光特,性，来反应研,究对象的相关,信息。,荧光标记技术,37下,40min,后出,现了什么现象？,说明什么？,膜上的蛋白质分子,是可以运动的,小资料,磷脂分子的运动,结论：,细胞膜具有,流动性,侧向扩散运动；旋转运,动；摆动运动,材料六、,冰冻蚀刻,(,冰冻

6、断裂,),。标本用干冰等,冰,冻,后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,蛋白质在膜中的分布是,不对称,的,蛋白质,镶,、,嵌入,、,贯穿,在磷脂双分子层中。,新技术带来新模型,在新的观察和实,验证据的基础上，,1972,年桑格,(S.J.Singer),和,尼克森,(G.Nicolson),提,出了新的生物膜,模型,流动,镶嵌模型,，为多,数人所接受。,流动镶嵌模型,对生物膜结构的探索历程,:,欧文顿,：,从研究生物膜的功能入手,提出：生物膜是由脂质组成的,探,究,成,欧文顿的假说是否正确？细胞膜中,除,分,含有脂质外还有没有其他成分？,化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质,探,探究磷脂在生物膜中

7、的分布,究,结,探究蛋白质在生物膜中的分布,构,进一步探究生物膜的结构特点,单位膜结构模型,生物膜的流动镶嵌模型,二、流动镶嵌模型的具体内容：,1,、生物膜的组成：,主要由蛋白质和脂质组成,2,、生物膜的基本骨架：,磷脂双分子层,（亲水性头部朝向两侧，,疏水性尾部朝向内侧）。,3,、,蛋白质分子存在形态：,有镶在表面、嵌入、贯穿三种。外侧有的蛋白质分子,与糖类结合形成糖被。,体现了生物膜的不对称性。,（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,4,、生物膜的结构特点：,一定的流动性,（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动,的）,5,、生物膜的功能特点：,具有选择透过性,生物膜的流动镶嵌模型是否

8、已完美无缺,呢？,不断完善和发展的流动镶嵌模型,2003,年度诺贝尔化,学奖授予两名研究细胞,膜的美国科学家阿格雷,和麦金农。以表彰他们,在细胞膜物质运输的通,道方面所做的贡献。,新篇章：,人类对自然界的认识永无止境，对膜的,研究将更加细致入微,课堂练习,:,1,下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（,A,）,A,细胞膜是选择透过性膜,B,细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成,C,细胞膜的分子结构具有流动性,D,有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动,2,人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人,体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（,C,）。,A,选择透过性,B,保护作用,C,流动性,D,自由扩散,3,一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积,增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（,A,）。,A,结构特点具有流动性,B,选择透过性,C,专一性,D,具有运输物质的功能,4,在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗,体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。,实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分,明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就,平均地分