生物膜的流动镶嵌模型详解演示文稿

第节生物膜的流动镶嵌模型详解演示文稿目前一页\总数三十二页\编于二十点优选第节生物膜的流动镶嵌模型目前二页\总数三十二页\编于二十点从生理功能入手的科学探究19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种未受精卵细胞的透性实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？膜是由脂质组成一、对生物膜结构的探索历程目前三页\总数三十二页\编于二十点20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：实验证据从生理功能入手的科学探究膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？问题：目前四页\总数三十二页\编于二十点小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？亲水“头部”疏水“尾部“水空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。目前五页\总数三十二页\编于二十点实验证据1925年Gorter和Grendel用丙酮（一种有机溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，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2倍脂质分子必然排列为连续的两层GORTER目前六页\总数三十二页\编于二十点蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边假说问题：目前七页\总数三十二页\编于二十点透射电子显微镜（REM）1959年，罗伯特森（J.D.Robertson）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。实验证据蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。蛋白质蛋白质脂质三明治模型目前八页\总数三十二页\编于二十点变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫三明治模型无法解释的现象目前九页\总数三十二页\编于二十点新技术带来新模型蛋白质在膜中的分布是不对称的科学家关于蛋白在细胞膜上存在的三种方式的概括：在膜表面嵌在膜中穿透膜目前十页\总数三十二页\编于二十点小鼠细胞和人细胞融合实验时间：1970年人物：费雷和埃迪登等实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合目前十一页\总数三十二页\编于二十点1）、推翻静止模型的观点细胞膜具有流动性2）、提出新的细胞膜模型流动镶嵌模型目前十二页\总数三十二页\编于二十点1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。目前十三页\总数三十二页\编于二十点1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）二、流动镶嵌模型的基本内容目前十四页\总数三十二页\编于二十点2、蛋白质分子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）目前十五页\总数三十二页\编于二十点4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）5、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）3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）目前十六页\总数三十二页\编于二十点生物膜的组成及特点：

1、化学组成：膜主要由

构成，其基本支架是

。2、结构特点：组成膜的蛋白质和脂质具

，蛋白质在磷脂双分子层上分布是

。3、功能特点：生物膜是一种

膜。这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他则不能通过。脂质和蛋白质磷脂双分子层流动性不对称的选择透过性目前十七页\总数三十二页\编于二十点O2、CO2、苯、N2水、甘油乙醇葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉO2、CO2、N2、苯水、甘油乙醇、葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉ细胞膜主要成分：磷脂和蛋白质成分：磷脂脂双层膜目前十八页\总数三十二页\编于二十点问题探讨：P701、从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯（脂溶性的）等小分子很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。2、葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。3、通过此图还可以联想得出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。推测：目前十九页\总数三十二页\编于二十点——物质顺浓度梯度进出细胞的扩散

一：被动运输

提出问题：被动运输中的扩散和物理上的扩散是否相似？自由扩散与协助扩散有什么异同？3为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？共同点：都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载体蛋白的协助才能实现因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的不需要消耗能量，所以统称为被动运输。相似,物质均为顺浓度梯度的运输类型：自由扩散、协助扩散两种目前二十页\总数三十二页\编于二十点物质跨膜运输的方式1、自由扩散2、协助扩散ab运输速度物质浓度自由扩散协助扩散目前二十一页\总数三十二页\编于二十点丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比人红细胞中钾离子的浓度比血浆高30倍；钠离子的浓度只有血浆的1／6；甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20—25倍。资料：目前二十二页\总数三十二页\编于二十点从低浓度到高浓度；需要载体蛋白的协助；需要能量（ATP)。二：主动运输——物质逆浓度梯度进出细胞的运输如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。目前二十三页\总数三十二页\编于二十点第4节——物质跨膜运输的方式物质运输的方向。细胞膜内外物质的浓度。被运输物质的特点。细胞外细胞内细胞外细胞内目前二十四页\总数三十二页\编于二十点问题讨论：1主动运输与被动运输的区别是什么？2你认为以上哪种方式对于活细胞完成各项生命活动最重要，为什么？主动运输：逆浓度梯度运输，要消耗能量被动运输：顺浓度梯度运输，不要消耗能量主动运输目前二十五页\总数三十二页\编于二十点主动运输的意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。目前二十六页\总数三十二页\编于二十点运输方式比较项目被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量代表例子物质跨膜运输的方式比较顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞膜葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜目前二十七页\总数三十二页\编于二十点影响物质跨膜运输的因素:物质浓度氧气浓度温度自由扩散协助扩散主动运输物质浓度运输速率运输速率物质浓度氧气浓度氧气浓度运输速率自由扩散或协助扩散运输速率目前二十八页\总数三十二页\编于二十点大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。如人体内白细胞的吞噬作用有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做胞吐。如分泌性蛋白的合成和运输过程大分子物质进出细胞的方式胞吞：胞吐：目前二十九页\总数三十二页\编于二十点人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对于人体有什么意义？胞吞胞吐目前三十页\总数三十二页\编于二十点协助扩散自由扩散物质跨膜运输的方式（小分子和离子）主动运输

大分子物质胞吞

胞吐消耗能量顺