高二生物生物膜的流动镶嵌模型精华课件

1、一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间：时间：18951895年年人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验：实验：用用500500多种化学物质对植物细胞的多种化学物质对植物细胞的通透性通透性进行了上万次进行了上万次 实验。实验。发现：发现：E.OvertonE.Overton的推测：的推测： 不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜膜是由膜是由脂脂质组成的质组成的1 1、对生物膜、对生物膜组分组分的探索的探索脂质脂质资料资料1 1细胞膜的通透性实验细胞膜的通透性实验时间：时间：19251925年年 人物：人物：荷兰

2、科学家荷兰科学家E.GorterE.Gorter和和F.GrendelF.Grendel 实验：实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水水 界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积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恰为红细胞表面积的2 2倍倍。结论：结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！2 2、对生物膜、对生物膜结构结构的探索的探索磷脂双分子层磷脂双分子层资料资料2 2亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的

3、分子，磷磷酸酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。思考：磷脂分子在空气思考：磷脂分子在空气- -水界面上会怎么样铺展？水界面上会怎么样铺展？细胞膜的两侧都有水环境存在，细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？资料资料3 3：磷脂分子结构磷脂分子结构 科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被质的物质溶解，也会被蛋白酶蛋白酶( (能专一地分解

4、蛋白能专一地分解蛋白质的物质质的物质) )分解。分解。 根据实验现象根据实验现象, ,你对膜化学成分在种类上认识是你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论否还有新的结论? ? 问题探讨问题探讨：得出结论：得出结论： 推测膜中可能还含有蛋白质等推测膜中可能还含有蛋白质等3 3、对生物膜、对生物膜组分组分的探索的探索蛋白质蛋白质资料资料4 4电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质蛋白质电子电子密度高，故显密度高，故显暗带暗带，磷脂磷脂分子电子密度低则呈分子电子密度低则呈

5、亮带亮带。4 4、对生物膜、对生物膜架构架构的探索的探索脂质和蛋白质的脂质和蛋白质的排布排布方式方式标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升温。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在磷脂双分子层中在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的人物：人物：实验：实验：1 1、主要是主要是磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质，还有少量的，还有少量的糖类糖类。2 2、磷脂双分子层构成膜的基本支架、磷脂双分子层构成膜的基本支架。3 3、蛋白质分子有的、蛋白质分子有的镶镶在磷脂双分子层表面，在磷脂双分子层表面，有的部分或全部有的

6、部分或全部嵌嵌入磷脂双分子层中，有的入磷脂双分子层中，有的横横跨跨整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。4 4 、磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的、磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的, ,而是具有一定的而是具有一定的流动性（结构特点）流动性（结构特点），问题：问题：细胞膜的组成成分？细胞膜的组成成分？细胞膜的基本支架？细胞膜的基本支架？蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？细胞膜的结构特点和功能特点？细胞膜的结构特点和功能特点？糖蛋白糖蛋白细胞膜上的糖细胞膜上的糖 磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现呈现了

7、膜的不对称性了膜的不对称性;糖类在细胞膜中的分布很少糖类在细胞膜中的分布很少,并且与蛋白质或脂质并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈现了膜也呈现了膜的不对称性的不对称性. 因此因此,根据糖蛋白的分布根据糖蛋白的分布,可以判断细可以判断细胞膜的内外侧胞膜的内外侧.膜的不对称性膜的不对称性小结小结细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层根 据 现 象根 据 现 象和 已 有 知和 已 有 知识 提 出 假识 提 出 假说 或 模 型说 或 模 型用观察和实验用观察和实验对假说或模型对假说或模型进行检验、修进行检验、修正和补充正和补充 实实践践检检验验建模的基本方法建模的基本方法 问题问题：在生物膜模型的建立和完善过程中，在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示你受到哪些启示? ?