第四章生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

第四章生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解生物膜模型的構(gòu)建過程掌握流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容明確生物膜的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三☆思考回答：1.生物膜系統(tǒng)包括哪些膜？

細(xì)胞膜是由哪些成分構(gòu)成的？2.生物膜對(duì)物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特定的結(jié)構(gòu)有關(guān)？細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜主要是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、少量的糖類是第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三資料一時(shí)間:19世紀(jì)末1895年人物:歐文頓（E.Overton）實(shí)驗(yàn):用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。提出假說:膜是由脂質(zhì)組成的一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)知識(shí)提出假說第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三資料二磷脂分子時(shí)間:1925年人物:荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel實(shí)驗(yàn):從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍提出假說:細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的二、分離細(xì)胞膜，分析膜成分，推理膜結(jié)構(gòu)第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三親水頭部疏水尾部磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸頭部是親水的，脂肪酸尾部是疏水的。第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三

資料三時(shí)間:1959年人物:羅伯特森（J.D.Robertsen）實(shí)驗(yàn):在電鏡下看到細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成提出假說:生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)三、觀察推理，提出最初的生物膜模型第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三資料四時(shí)間:1970年人物:LarryFrye等實(shí)驗(yàn):將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布提出假說:細(xì)胞膜具有流動(dòng)性第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三人細(xì)胞雜交細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白細(xì)胞融合熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)示意圖四、對(duì)假說的質(zhì)疑和修正。第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三時(shí)間：1972年人物：桑格和尼克森提出假說：流動(dòng)鑲嵌模型資料五五、根據(jù)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，得出結(jié)論第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三思考：如果該實(shí)驗(yàn)在20℃條件下進(jìn)行，則兩種蛋白質(zhì)均勻分布的時(shí)間將大大延長(zhǎng)，這說明？若該實(shí)驗(yàn)在0℃下培養(yǎng)40min，則發(fā)現(xiàn)細(xì)胞仍保持一半發(fā)紅光，另一半發(fā)綠光，對(duì)這一現(xiàn)象的合理解釋是？隨著環(huán)境溫度的降低，蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的運(yùn)動(dòng)速率減慢。細(xì)胞膜的流動(dòng)性特點(diǎn)只有在適宜的條件下才能體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)影響因素：主要受溫度影響，適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動(dòng)性增強(qiáng)，但溫度超過一定范圍，則導(dǎo)致膜的破壞。第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、細(xì)胞膜主要由流動(dòng)的磷脂雙分子層和鑲嵌在其中的蛋白質(zhì)組成，還有少量的多糖。第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三2、磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，磷脂雙分子層組成生物膜的基本骨架第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三3、蛋白質(zhì)分子：①有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，②有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，③有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性）第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三4、糖類:在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(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)合形成糖脂.糖蛋白的作用：1有保護(hù)和潤(rùn)滑作用。2還與細(xì)胞膜表面的識(shí)別有密切關(guān)系第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）（1）磷脂分子的運(yùn)動(dòng)性（2）膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三流動(dòng)性和選擇透過性的關(guān)系：區(qū)別：

流動(dòng)性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過性是生物膜的功能特性。聯(lián)系：

流動(dòng)性是選擇透過性的基礎(chǔ)，只有膜具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過性。第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能的關(guān)系組