生物膜的流動鑲嵌模型PPT

1、問題探討：問題探討： 若制作真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型若制作真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型中，現(xiàn)有塑料袋、普通布和彈力布，中，現(xiàn)有塑料袋、普通布和彈力布，你認為哪種材料做細胞膜好？理由你認為哪種材料做細胞膜好？理由是？是？ 用彈力布好，因為細胞膜具有一定的彈性，能用彈力布好，因為細胞膜具有一定的彈性，能控制物質(zhì)的出入，彈力布能滿足這些條件控制物質(zhì)的出入，彈力布能滿足這些條件(提示：細胞膜能夠控制物質(zhì)進出，質(zhì)壁分離實驗提示：細胞膜能夠控制物質(zhì)進出，質(zhì)壁分離實驗告訴我們細胞膜具有一定的彈性）。告訴我們細胞膜具有一定的彈性）。細胞膜的組成成分是什么呢？細胞膜的組成成分是什么呢？對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對生物膜結(jié)構(gòu)的探

2、索歷程時間：時間：1919世紀末（世紀末（18951895年）年）實驗實驗一一：歐文頓歐文頓(E.Overton)(E.Overton)用用500500多種化學物質(zhì)對植物多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)細胞的通透性進行上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：的通透性是不一樣的：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。細胞膜的通透性實驗細胞膜的通透性實驗實驗：實驗：采用哺乳動物的采用哺乳動物的紅細胞紅細胞,經(jīng)過特殊處理使細胞發(fā)生經(jīng)過特殊處理使細胞發(fā)生溶血現(xiàn)象溶血現(xiàn)象,一些物質(zhì)溶出

3、一些物質(zhì)溶出,再將溶出細胞外的物質(zhì)洗掉再將溶出細胞外的物質(zhì)洗掉,即可即可得到純凈的得到純凈的細胞膜細胞膜(又稱又稱血影血影).時間：時間：20世紀初世紀初實驗二實驗二進行實驗進行實驗結(jié)論：結(jié)論：膜的成分主要是膜的成分主要是脂質(zhì)脂質(zhì)和和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)?；瘜W分析化學分析: 發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解， 也會被蛋白酶分解也會被蛋白酶分解在提出假說后在提出假說后,還有必要對膜的成分進行提取還有必要對膜的成分進行提取,分離和鑒分離和鑒定嗎定嗎? 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合構(gòu)成膜的呢？構(gòu)成膜的呢？親水頭部親水頭部疏水尾部疏水尾部資料資

4、料1 1：磷脂分子結(jié)構(gòu)磷脂分子結(jié)構(gòu)問：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點，展開問：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點，展開你的想像力，嘗試畫出磷脂分子在你的想像力，嘗試畫出磷脂分子在水水空氣界面中空氣界面中的排布方式？的排布方式？磷脂分子磷脂分子空氣空氣 水水細胞膜的磷脂分子的排列方式細胞膜的磷脂分子的排列方式海洋海洋細胞質(zhì)細胞質(zhì)得出結(jié)論得出結(jié)論生物膜由生物膜由 蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì) 組成組成 1959年年羅伯特森羅伯特森 單位膜模型單位膜模型羅伯特森認為：羅伯特森認為：所有生物膜都是由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)組所有生物膜都是由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)組成的成的靜態(tài)靜態(tài)的的“三夾板三夾板”“”“三明治三明治”式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)

5、你贊同羅伯特森的這個你贊同羅伯特森的這個觀點嗎觀點嗎?(白細胞吞噬病毒的過程)靜態(tài)模型無法解釋的現(xiàn)象靜態(tài)模型無法解釋的現(xiàn)象進行實驗：進行實驗：1970年年 人人鼠鼠 細胞融合實驗細胞融合實驗融合融合4040分鐘分鐘后熒光均勻后熒光均勻誘導誘導融合融合人細胞人細胞鼠細胞鼠細胞熒光熒光標記標記的的膜膜蛋白蛋白4040分鐘后分鐘后3737攝氏度攝氏度作出假設：作出假設：細胞膜是能夠流動的。細胞膜是能夠流動的。結(jié)論是結(jié)論是?膜上的蛋白質(zhì)可以運動，細胞膜具有一定的流動性膜上的蛋白質(zhì)可以運動，細胞膜具有一定的流動性（1）上述實驗表明什么？）上述實驗表明什么？ 結(jié)構(gòu)特點：生物膜具有流動性結(jié)構(gòu)特點：生物膜具有

6、流動性（2）根據(jù)已有的生物知識）根據(jù)已有的生物知識 ，證明細胞膜具有流，證明細胞膜具有流動性的證據(jù)。動性的證據(jù)。 白細胞吞噬細菌的過程；白細胞吞噬細菌的過程； 變形蟲的運動現(xiàn)象；變形蟲的運動現(xiàn)象； 膜與膜膜與膜融合過程融合過程受精時精子和卵細胞的受精時精子和卵細胞的； ，細胞分裂。，細胞分裂。 5，質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離時間：時間：1972年年人物：人物：桑格和桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型 1. 磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架,這個支架這個支架不是靜止的。不是靜止的。2. 磷脂雙分子層是輕油般的液體磷脂雙分子層是輕油般的液體,具有流動性。具有

7、流動性。3. 蛋白質(zhì)分子有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，蛋白質(zhì)分子有鑲在表面、嵌入、貫穿三種， 外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖蛋白。外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖蛋白。 （判斷細胞膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)）1. 磷脂雙分子層磷脂雙分子層 2. 蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子 分布：鑲嵌分布：鑲嵌 嵌入嵌入 貫穿貫穿 3. 糖類糖類 （1）糖蛋白（糖被）糖蛋白（糖被） 保護保護 潤滑潤滑 細胞識別細胞識別 血型決定血型決定 （2）糖脂）糖脂 蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子磷脂雙分子層磷脂雙分子層糖蛋白糖蛋白多糖多糖膜的基本支架膜的基本支架決 定膜 的選 擇透 過性 的是 哪種 成分？具有一定的流動性具有一定的流動性生物膜的結(jié)

8、構(gòu)特點生物膜的結(jié)構(gòu)特點:生物膜的功能特點生物膜的功能特點:選擇透過性選擇透過性決定決定小結(jié)一一 。 生物膜的探索歷程生物膜的探索歷程 1。19世紀末世紀末 歐文頓歐文頓 脂溶性物質(zhì)更容易通過細胞膜脂溶性物質(zhì)更容易通過細胞膜 結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的 2。20世紀初世紀初 分離哺乳動物紅細胞的膜分離哺乳動物紅細胞的膜 結(jié)論：膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成結(jié)論：膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成 3。1925年年 兩位荷蘭科學家兩位荷蘭科學家 磷脂單分子層面積膜磷脂單分子層面積膜 面積面積2倍倍 結(jié)論：脂質(zhì)分子必然排列為邊續(xù)的兩層結(jié)論：脂質(zhì)分子必然排列為邊續(xù)的兩層 4。1959年年 羅伯特森羅伯特

9、森 電子顯微觀察電子顯微觀察 結(jié)論：蛋白質(zhì)結(jié)論：蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu) 5。1970 人鼠細胞融合實驗人鼠細胞融合實驗 結(jié)論：細胞膜具有流動性結(jié)論：細胞膜具有流動性 6。1972年年 桑格和尼克森桑格和尼克森 流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型二二 生物膜的結(jié)構(gòu)生物膜的結(jié)構(gòu) 1. 磷脂雙分子層磷脂雙分子層 膜的基本支架膜的基本支架 2. 蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子 （1）分布：鑲嵌）分布：鑲嵌 嵌入嵌入 貫穿貫穿 （2）功能：載體）功能：載體 3. 糖類糖類 （1）糖蛋白）糖蛋白（糖被）（糖被） 保護保護 潤滑潤滑 識別識別 免疫免疫 血型決定血型決定 （2）糖脂）糖脂三三 生物膜

10、的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性生物膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性 保證了細胞的物質(zhì)運輸、運動、變形、分保證了細胞的物質(zhì)運輸、運動、變形、分 裂、融合等生命活動的進行裂、融合等生命活動的進行1. 1. 據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、 維生素維生素D D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜， 這是因為這是因為 （ ） A A 細胞膜具有一定流動性細胞膜具有一定流動性 B B 細胞膜是選擇透過性細胞膜是選擇透過性 C C 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基 本骨架本骨架 D D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子C2. 2. 細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信 息傳遞和血型決定有密切關系的化學息傳遞和血型決定有密切關系的化學 物質(zhì)是物質(zhì)是 （ ） A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸A A一層膜有一層膜有 層磷脂分子層，有層磷脂分子層，有 層磷脂雙分層磷脂雙分子層子層 3. 3. 一分子一分子O O2 2從葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中