生物膜的流動鑲嵌講課課件

1、生物膜的流動鑲嵌講課生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌講課生物膜的流動鑲嵌講課 根據(jù)細胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，根據(jù)細胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，你會選擇哪一種材料做細胞膜，為什么？你會選擇哪一種材料做細胞膜，為什么？A:A:塑料袋塑料袋B:B:編織袋編織袋C:C:普通皮普通皮D:D:彈力布彈力布選擇依據(jù)選擇依據(jù):系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界 薄薄 選擇透過性選擇透過性 伸縮性伸縮性生物膜的流動鑲嵌講課 細胞膜位于細胞質(zhì)的外面，在電鏡下可見厚約8nm，它是由什么化學(xué)成分組成的呢？ 生物膜的流動鑲嵌講課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

2、物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程:生物膜的流動鑲嵌講課時間：時間：1919世紀末（世紀末（18951895年）年）實驗：歐文頓實驗：歐文頓(E.Overton)(E.Overton)用用500500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的多種化學(xué)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)的通透性是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：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容不一樣的：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。易通過細胞膜。生物膜的流動鑲嵌講課 實驗：科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分實驗：科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。離出來，

3、然后用蛋白酶處理。（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）實驗現(xiàn)象：細胞膜被破壞實驗現(xiàn)象：細胞膜被破壞生物膜的流動鑲嵌講課應(yīng)用化學(xué)手段分析表明應(yīng)用化學(xué)手段分析表明： 膜的主要成分是膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 組成膜的脂質(zhì)中組成膜的脂質(zhì)中磷脂磷脂含量最多含量最多生物膜的流動鑲嵌講課 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？生物膜的流動鑲嵌講課磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子的結(jié)構(gòu)尾部尾部頭部頭部親水親水疏水疏水生物膜的流動鑲嵌講課繪圖活動：繪圖活動：將磷脂分子在空氣將磷脂分子在空氣水界面上鋪水界面上鋪展成單分子層，磷脂

4、分子的頭尾將如何排布？展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布？空氣空氣 水水生物膜的流動鑲嵌講課時間：時間：19251925年年實驗：兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮（一種有實驗：兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細胞機溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展膜中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的為紅細胞表面積的2 2倍倍。 得出結(jié)論：得出結(jié)論： 細胞膜中的脂質(zhì)分子排列細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層為連續(xù)的兩層生物膜的流動鑲嵌講課嘗試細胞畫出膜中的嘗試細胞畫出膜中的磷脂分子磷脂

5、分子的排布模型的排布模型生物膜的流動鑲嵌講課連連續(xù)續(xù)兩兩層層排排列列生物膜的流動鑲嵌講課 蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位置呢？蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位置呢？推測:? ? ? ? ? ?生物膜的流動鑲嵌講課 電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。生物膜的流動鑲嵌講課“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -脂質(zhì)脂質(zhì)- -蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”三層的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式三層的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式圖圖生物膜的流動鑲嵌講課 靜態(tài)靜態(tài)“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-脂質(zhì)脂質(zhì)-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”三三層結(jié)構(gòu)是否能體現(xiàn)膜的功能層結(jié)構(gòu)是否能體現(xiàn)膜的功能?生物膜的流動鑲嵌講課 標本用干冰

6、等標本用干冰等冰凍冰凍。后用冷刀斷。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲在鑲在、嵌入嵌入、橫跨橫跨在在磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱不對稱的的生物膜的流動鑲嵌講課想一想想一想:根據(jù)今天所獲得的信息，你根據(jù)今天所獲得的信息，你能否構(gòu)建一個細胞膜模型？能否構(gòu)建一個細胞膜模型？畫一畫畫一畫:細胞膜的結(jié)構(gòu)模型簡圖細胞膜的結(jié)構(gòu)模型簡圖生物膜的流動鑲嵌講課誘導(dǎo)融合人細胞人細胞鼠細胞鼠細胞熒光標記 蛋白質(zhì)40分鐘后370C實驗結(jié)論:細胞膜具有流動性生物膜的流動鑲嵌講課(白細胞吞噬病毒的過程白細胞吞噬病毒的過程)生物膜的流動鑲嵌講課

7、生物膜的流動鑲嵌講課1、細胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中、細胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：生物膜的流動鑲嵌講課 2、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物膜的基本骨架；組成生物膜的基本骨架；生物膜的流動鑲嵌講課3、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌插、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌插在其內(nèi)部，或橫跨整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)在其內(nèi)部，或橫跨整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。出

8、分布的不對稱性。生物膜的流動鑲嵌講課4、在細胞膜的外表，有一層由細胞、在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂成糖脂糖蛋白的作用：糖蛋白的作用：1有保護和潤滑作用，有保護和潤滑作用，2還與細胞膜表面的識別有密切關(guān)系還與細胞膜表面的識別有密切關(guān)系生物膜的流動鑲嵌講課（2）膜蛋白的運動性）膜蛋白的運動性5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的，體現(xiàn)了動的，體現(xiàn)了膜的流動性（結(jié)構(gòu)特點）膜的流動性（結(jié)構(gòu)特點）（1）磷脂分子的運動性）磷脂分子

9、的運動性生物膜的流動鑲嵌講課在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點是如何得到體現(xiàn)的？功能相適應(yīng)的觀點是如何得到體現(xiàn)的？舉例說明在建立生物膜模型的過程中，舉例說明在建立生物膜模型的過程中，實驗技術(shù)的進步起什么樣的作用？你受何實驗技術(shù)的進步起什么樣的作用？你受何啟示？啟示？思考與討論思考與討論生物膜的流動鑲嵌講課課堂延伸課堂延伸 細胞膜通道研究的突破細胞膜通道研究的突破 2003年諾貝爾化學(xué)獎授予美國科學(xué)家彼得年諾貝爾化學(xué)獎授予美國科學(xué)家彼得阿格阿格雷和羅德里克雷和羅德里克麥金農(nóng)，以表彰他們在細胞膜通道方麥金農(nóng)，以表彰他們在細胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻。

10、阿格雷得獎是由于發(fā)現(xiàn)了細面做出的開創(chuàng)性貢獻。阿格雷得獎是由于發(fā)現(xiàn)了細胞膜水通道，而麥金農(nóng)的貢獻主要是在細胞膜離子胞膜水通道，而麥金農(nóng)的貢獻主要是在細胞膜離子通道的結(jié)構(gòu)和機理研究方面。他們的發(fā)現(xiàn)闡明了鹽通道的結(jié)構(gòu)和機理研究方面。他們的發(fā)現(xiàn)闡明了鹽分和水如何進出組成活體的細胞。比如，腎臟怎么分和水如何進出組成活體的細胞。比如，腎臟怎么從原尿中重新吸收水分，以及電信號怎么在細胞中從原尿中重新吸收水分，以及電信號怎么在細胞中產(chǎn)生并傳遞等等，這對人類探索腎臟、心臟、肌肉產(chǎn)生并傳遞等等，這對人類探索腎臟、心臟、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)等方面的諸多疾病具有極其重要的意義。和神經(jīng)系統(tǒng)等方面的諸多疾病具有極其重要的意義。

11、 生物膜的流動鑲嵌講課1 1、細胞膜的細胞膜的流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型與與蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型的最大的三層結(jié)構(gòu)模型的最大的不同不同是是A A、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有一定的流動性、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有一定的流動性課堂反饋課堂反饋D D、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認為細蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認為細胞膜具有透過性胞膜具有透過性C C、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有選擇性、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有選擇性B B、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認為細蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認為細胞膜具有一定的流動性胞膜具有一定的流動性生物膜的流動鑲嵌講課2 2、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，這一、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，這一生理過程的完成依賴于細胞膜的生理過程的完成依賴于細胞膜的 A A 、保護作用、保護作用 B B、 一定的流動性一定的流動性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流生物膜的流動鑲嵌講課3 3、下列物質(zhì)中最容易通