生物膜的流动镶嵌模型分析.ppt

* 可是鉴于当时技术的限制，科学家在20世纪初才第一将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。不但发现细胞膜不仅会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶溶解。 * * 回归教材 * * 回归课本，P68第一段。蛋白质分子的分布 第四章第2节 生物膜的流动镶嵌模型 1.细胞膜的功能有哪些？ 2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功 能？细胞膜具有弹性吗？ 问题探讨 塑料袋 棉布 弹力布 其他…… 用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现 细胞膜的功能？ 弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？ 对生物膜结构的探索历程 时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验： E.Overton的推测： 资料1 ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 细胞膜的通透性实验 膜是由脂质组成的。 二十世纪初，科学家第一次将细胞膜从红细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解（蛋白酶具有专一性、能将蛋白质分解）。 从实验现象能推测出什么结论呢？ 膜是由蛋白质组成 资料2 20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，化学分析表明： 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： 红细胞的细胞膜 实验证据 时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：从细胞膜中提取脂质，在水——空气界面上铺成单分子层，测得面积是细胞膜的2倍 提出假说： 资料3 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的双层 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸 亲水“头”部 疏水“尾”部 4. 细胞膜中的脂质主要是磷脂，磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子，磷脂分子的“头”部是亲水的，“尾”部是疏水的。 1、磷脂分子在“空气——水”界面上应该如何排布？在图1中画出简图。 想一想，细胞膜的内外都有水，磷脂分子又该如何排布的？ 水（胞内） 水（胞外） 3、思考与讨论 水（外） 水 (内) 细胞膜中两层磷脂分子的排列 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： 时间：1959年 实验：罗伯特森用电镜观 察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构。 提出生物膜的模型：生物膜为蛋白质－脂质－蛋白质三层静态统一的结构。 资料4 “三明治”模型 罗伯特森观点： ①蛋白质分子都镶在磷脂双分子层的两侧，所有膜厚度相同； ②蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的。 “蛋白质—脂质—蛋白质”的”三明治“模型 质疑：生物膜不是静态的！(现象支持） 变形虫正在吞噬草履虫图 说明细胞膜具有流动性的实例 细胞的生长 变形虫的变形运动 白细胞吞噬细菌 植物细胞的质壁分离和复原 动物细胞吸水膨胀和失水皱缩 冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。 资料5 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质 磷脂双分子层 绘制细胞膜的亚显微结构示意图 （？） （？） （？） 镶 嵌 贯穿 对生物膜结构的探索历程 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 人细胞和小鼠细胞融合实验 资料6 人细胞 小鼠细胞 细胞膜上的蛋白质不是静止的 推翻静止模型的观点 细胞膜具有流动性 提出新的生物膜模型： 流动镶嵌模型 二、生物膜的流动镶嵌模型 内\外？ 内\外？ 外表面 内表面 糖脂 流动镶嵌模型的基本内容: 1、生物膜的组成： 2、生物膜的基本支架： 3、蛋白质分子存在形态： 主要由脂质和蛋白质组成 磷脂双分子层 有镶、嵌、贯穿三种，体现了生物膜内外的不对称性。 4、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。 （1）磷脂分子是可以运动的，具有流动性 （2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的 6、生物膜的结构特点： 流动性 5、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂。 功能特性：选择透过性 膜的不对称性 对生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是 由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 1972年，桑格