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1、生物膜的流动镶嵌模型教学课生物膜的流动镶嵌模型教学课件件第1页，本讲稿共27页用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能生命系统的边界控制物质的进出具有一定的伸缩性弹力布普通布塑料袋第2页，本讲稿共27页生命系生命系统的边统的边界界控制物控制物质的进质的进出出具有一具有一定的伸定的伸缩性缩性塑料袋塑料袋普通布普通布功能结构具有具有具有具有具有具有弹力布第3页，本讲稿共27页一、对生物膜结构的探索历程第4页，本讲稿共27页资资料料1.1.1919世世纪纪末末，欧欧文文顿顿用用500多多种种化化学学物物质质对对植植物物细细胞胞进进行行了了上上万万次次的的通通透透性性实实验验，发发现现脂质脂质更容易通
2、过细胞膜。更容易通过细胞膜。2020世世纪纪初初，科科学学家家们们第第一一次次将将细细胞胞膜膜从从红红细细胞胞中中分分离离出出来来，化化学学分分析析表表明明，它它们们的的主主要要成成分分是是脂质脂质和和蛋白质蛋白质。探究探究1 1第5页，本讲稿共27页不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜推理分析：细胞膜是由脂质组成的第6页，本讲稿共27页资料2.1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质在空气水界面上排成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。以此提出细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。探究探究2 2第7页，本讲稿共27页脂肪酸疏水端胆 碱磷 酸甘 油亲水端第8页，本讲稿
3、共27页用磷脂分子的结构特点和所处环境，以小组为单位讨 论画出磷脂分子在下列空气水界面的排列方式平铺在空气水界面上亲水端与水分子相互吸引而疏水端受排斥朝向空中探究探究3 3第9页，本讲稿共27页磷脂双分子层结构模式图第10页，本讲稿共27页1959195919591959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗的的的的三层结构。三层结构。三层结构。三层结构。探究探究4 4蛋白质位于细胞膜的什么位置？蛋白质位于细胞膜的什么位置？第11页，本讲稿共27页 提出假说：提出假
4、说：生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂脂 质质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的静态统的三层结构构成的静态统一结构。这种结构又称之为三明治一结构。这种结构又称之为三明治结构模型。结构模型。第12页，本讲稿共27页第13页，本讲稿共27页“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治结构三明治结构模型有什么不足？模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾膜功能的多样性相矛盾.第14页，本讲稿共27页第15页，本讲稿共27页 1970 1970 1970 1970年，年，年，年，Larry FryeLarry FryeLarry Fr
5、yeLarry Frye等科学家等科学家等科学家等科学家将人和鼠的细胞表将人和鼠的细胞表将人和鼠的细胞表将人和鼠的细胞表面的膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交面的膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交面的膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交面的膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布发现两种荧光抗体均匀分布
6、发现两种荧光抗体均匀分布发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说提出假说提出假说提出假说：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性探究探究5 5第16页，本讲稿共27页白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌举例说明细胞膜具有流动性变形虫的变形运动变形虫的变形运动植物细胞的质壁分离植物细胞的质壁分离动物细胞吸水膨胀和失水皱缩动物细胞吸水膨胀和失水皱缩第17页，本讲稿共27页(白细胞吞噬病毒的过程)第18页，本讲稿共27页蛋白质分子1972年桑格和 尼克森提出：流动镶嵌模型 磷脂双分子层第19页，本讲稿共27页假说假说科学实验科学实验科学家科学家时间时间欧文顿欧文顿两位荷兰科两位荷兰科学家
7、学家罗伯特森罗伯特森19世纪末世纪末1925年年1959年年1970年年1972年年膜是由脂膜是由脂质组成的质组成的生物膜为三层静态生物膜为三层静态统一结构统一结构细胞膜具有细胞膜具有流动性流动性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两位科学家两位科学家桑格和尼桑格和尼克森克森对生物膜结构的探索历程第20页，本讲稿共27页二、流动镶嵌模型的基本内容：1、膜的组成成分：、膜的组成成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类2、膜的基本支架、膜的基本支架:磷脂双分子层磷脂双分子层.（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部
8、朝向内侧）部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）3、蛋白质分子的位置、蛋白质分子的位置:蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶在镶在磷脂双分子层表面磷脂双分子层表面,有有的部分或全部的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有的磷脂双分子层中，有的横跨横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）内外的不对称性）第21页，本讲稿共27页4、生物膜的结构特点生物膜的结构特点:流动性流动性.(.(磷脂分子是可以运动的磷脂分子是可以运动的;大多数的蛋白质分子也大多数的蛋白质分子也是可以运动的是可以运动的,也体现了流动性。也体现了流动性。)5 5、生物膜的功能特点：、生物膜的功能特
9、点：选择透过性选择透过性6 6、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做结合形成的糖蛋白，叫做糖被糖被糖被糖被。（糖被有。（糖被有。（糖被有。（糖被有保护保护保护保护和和润润滑滑作用，以及与作用，以及与作用，以及与作用，以及与细胞识别细胞识别、胞间信息交流胞间信息交流等有密切等有密切联系）联系）第22页，本讲稿共27页蛋白质磷脂双分子层多糖多糖第23页，本讲稿共27页生生物物膜膜结构结构主要成分主要成分结构模型结构模型磷脂、蛋白质（还有糖蛋白、磷脂、蛋白质（还有糖蛋白、糖脂）糖脂）流动流动镶嵌镶嵌模型模型覆盖覆盖镶嵌镶嵌 横跨横
10、跨结构结构特点特点具有一定的流动性具有一定的流动性基本骨架：磷脂双分子层基本骨架：磷脂双分子层蛋白质蛋白质功能特点选择透过性第24页，本讲稿共27页1 1、在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（、在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（）A.A.C C、H H、O O B.B.C C、H H、OO、P P C.C.C C、H H、OO、N N D.D.C C、H H、OO、NN、P P2 2、科学家将一个细胞的的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它在空气、科学家将一个细胞的的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它在空气水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积，相当于原
11、来细胞膜表面水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积，相当于原来细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（）A A、单层排列单层排列 B B、均匀稀疏排列均匀稀疏排列 C C、双层排列双层排列 D D、均匀紧密排列均匀紧密排列3 3、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（）A A、蛋白质和磷酸蛋白质和磷酸 B B、蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪C C、氨基酸和磷脂氨基酸和磷脂 D D、蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂 DC D课堂训练第25页，本讲稿共27页1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A 细胞膜具有一定流动性B 细胞膜是选择透过性C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习第26页，本讲稿共27页2.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 83.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸第27页，本讲稿共27页