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1、生物膜流动镶嵌模型ppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望普通布普通布弹力布弹力布塑料布塑料布2一 生物膜结构的探索历程细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？31919世纪末，欧文顿（世纪末，欧文顿（E.OvertonE.Overton）用用500500多种化学物质对植多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：物细胞的通透性进行上万次实验发现：可以溶于脂质的物可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。质比不能溶于脂
2、质的物质更容易通过细胞膜。不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质 细胞细胞细胞细胞膜膜膜膜提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的4实验：用蛋白酶处理哺乳动物红细胞膜，实验：用蛋白酶处理哺乳动物红细胞膜，结果细胞膜被破坏。结果细胞膜被破坏。实验现象说明细胞膜中含有实验现象说明细胞膜中含有 蛋白质蛋白质5时间：时间：20世纪初世纪初实验：实验：科学家第一次将膜从哺乳科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来进行化动物的红细胞中分离出来进行化学分析学分析应用化学手段分析表明：应用化学手段分析表明：1膜
3、的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 2组成膜的脂质中组成膜的脂质中含量最多含量最多 磷脂磷脂6实验证据：从生理功能入手的科学探究从生理功能入手的科学探究 资料资料3 3：19251925年，荷兰科学家提取脂质实验，发年，荷兰科学家提取脂质实验，发现磷脂在现磷脂在空气水空气水界面上铺展成单分子层，且表界面上铺展成单分子层，且表面积是细胞膜表面积的面积是细胞膜表面积的2 2倍。倍。猜猜看猜猜看:磷脂在细胞膜中如何排布？磷脂在细胞膜中如何排布？7磷脂分子的结构磷脂分子的结构8空气空气 水水 磷脂分子在空气磷脂分子在空气-水界面上如何排布？水界面上如何排布？脂单分子层脂单分子层=2=2
4、推测：脂质分子必然排列为连续的两层推测：脂质分子必然排列为连续的两层 9 讨论：细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们想讨论：细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？能是怎样排布的呢？10实验证据：（四）（四）19591959年，罗伯特森年，罗伯特森 电镜下电镜下 “蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模式图图蛋白质蛋白质脂质单位膜模型蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；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。磷脂分子的电子密度低，显亮色。1
5、1所有的生物膜都是由所有的生物膜都是由蛋白质脂质蛋白蛋白质脂质蛋白质三层结构质三层结构构成，并且它认为生物膜是构成，并且它认为生物膜是静静止不动止不动的。的。No2:No2:单位膜结构模型：单位膜结构模型：12单位膜模型无法解释的现象单位膜模型无法解释的现象单位膜模型无法解释的现象单位膜模型无法解释的现象13新技术带来新模型新技术带来新模型 科学家关于蛋白质科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的在细胞膜上存在的三种方式的概括：三种方式的概括：1 在膜表面在膜表面2 嵌在膜中嵌在膜中3 穿透膜穿透膜跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的14材料5时间：1970
6、年 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15 3 3、细胞膜的结构特点的探究？、细胞膜的结构特点的探究？细胞膜蛋白具有流动性细胞膜蛋白具有流动性16 资料资料6 6：时时 间：间：19721972年年 人人 物：物：桑格和尼克森桑格和尼克森 大胆推测：大胆推测：流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.1.生物膜的基本支架是什么？生物膜的基本支架是什么？2.2.蛋白质分子有哪几种存在状态？蛋白质分子有哪几种存在状态？3.3.膜分子是静止的还是运动的？膜分子是静止的还是运动的？17小资料小资料磷脂分子的运动磷脂分子的运动细细胞胞膜膜具具有有流流动动性性蛋白质分子的运动蛋白质分子的运动 蛋白质分
7、子可进行蛋白质分子可进行横向或旋转横向或旋转的运动的运动19细胞膜的流动性与温度有关细胞膜的流动性与温度有关这种运动从物理学角度分析，实质是一种这种运动从物理学角度分析，实质是一种热热运动运动 当温度适当升高时，细胞膜的流动性加强当温度适当升高时，细胞膜的流动性加强 反之，细胞膜的流动性减弱反之，细胞膜的流动性减弱 20流动镶嵌模型21在膜的外表面，有一层由细胞膜的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。作用：保护和润滑与细胞表面的识别有密切关系利用糖蛋白来分辨细胞膜内外22思考：思考：流动镶嵌模型与蛋白质流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三蛋白质三层结构模型有何异同？层结构模型有何异同？23
8、相同点：相同点：主要物质都是脂质和蛋白质。主要物质都是脂质和蛋白质。不同点不同点：1 1、流动镶嵌模型认为蛋白质的分布是、流动镶嵌模型认为蛋白质的分布是不均匀不均匀的的 三层模型认为蛋白质三层模型认为蛋白质均匀均匀分布在脂双层的两侧分布在脂双层的两侧 2 2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动运动的的 三层结构模型认为生物膜是三层结构模型认为生物膜是静止静止的的结构结构 24概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子25 时
9、间时间科学家科学家科学实验科学实验假说假说1919世纪世纪末末欧文顿欧文顿用用500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜膜是由脂质组膜是由脂质组成的成的1925年年两位荷兰两位荷兰科学家科学家从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的2 2倍倍细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的两层为连续的两层1959年年罗伯特森罗伯特森在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“蛋白蛋白质质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结的三层结构构成构构成生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构1970年年弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞融合，发现荧光均匀细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性1972年年桑格和尼桑格和尼克森克森在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌提出流动镶嵌模型模型 生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程26