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1、流动镶嵌模型本讲稿第一页，共三十一页本讲稿第二页，共三十一页第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型本讲稿第三页，共三十一页问题1细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？本讲稿第四页，共三十一页 时间：时间：1919世纪末 人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质更容易通过细胞膜进入细胞。资料资料1:1:欧文顿的实欧文顿的实验提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的
2、。膜是由脂质组成的。相关信息相关信息 在化学领域中，可以观察到当溶质在化学领域中，可以观察到当溶质与溶剂的结构性质相似时，溶质的溶解与溶剂的结构性质相似时，溶质的溶解度较大，即度较大，即“相似相溶相似相溶”。一、对生物膜结构的探索历程:本讲稿第五页，共三十一页 实验实验:科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学分析科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学分析化学分析表明：化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。时间：时间：2020世纪初世纪初资料2本讲稿第六页，共三十一页1919世纪末，欧文顿提出世纪末，欧文顿提出：膜是由脂质组成的。膜是由脂质组成的。一、对生物膜结构的探索历程:2020世纪初，
3、化学分析表明世纪初，化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。膜的主要成分是脂质和蛋白质。本讲稿第七页，共三十一页时间：时间：19251925年年提出假说：提出假说：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层资料资料3 3：荷兰科学家的实验：荷兰科学家的实验实验：两位荷兰科学家用实验：两位荷兰科学家用丙酮丙酮从人的红细胞从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分单分子层子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的的 2 2 倍倍。一、对生物膜结构的探索历程:本讲稿第八页，共三十一页亲水头部疏水尾部磷脂分子的结构磷脂分子的结
4、构本讲稿第九页，共三十一页 将多个磷脂分子在空气水界面上铺展开，磷脂分子的头尾将如何排布？请在学案上构建磷脂分子的排布模型。活动一活动一本讲稿第十页，共三十一页活动活动2 2：根据细胞膜内外的环境，画图表示细根据细胞膜内外的环境，画图表示细胞膜上的两层磷脂分子的排布情况。胞膜上的两层磷脂分子的排布情况。提示：细胞膜内外均为水环境提示：细胞膜内外均为水环境磷脂双分子层磷脂双分子层亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部本讲稿第十一页，共三十一页1919世纪末，欧文顿提出世纪末，欧文顿提出：膜是由脂质组成的。膜是由脂质组成的。一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程:2020世纪初，化学分析表
5、明：世纪初，化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。膜的主要成分是脂质和蛋白质。19251925年，荷兰科学家提出年，荷兰科学家提出：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。本讲稿第十二页，共三十一页 蛋白质分子和磷脂双分子层的位置关系如何呢？问题3本讲稿第十三页，共三十一页 时间：时间：时间：时间：19591959年年 人物：罗伯特森（人物：罗伯特森（人物：罗伯特森（人物：罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮亮亮亮暗的三暗的三暗的三暗的三层结构。层结构。层结构。层结
6、构。资料资料4 4：罗伯特森的实验：罗伯特森的实验一、对生物膜结构的探索历程:本讲稿第十四页，共三十一页提出假说：提出假说：生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。的三层结构构成的静态统一结构。本讲稿第十五页，共三十一页 请根据观察到的实验结果，尝试在学案上构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。活动三本讲稿第十六页，共三十一页本讲稿第十七页，共三十一页本讲稿第十八页，共三十一页诱导融合40分钟后370C结结论论人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 膜蛋白荧光标记技术荧光标记技术细胞杂交技术细胞杂交技术细胞膜上的蛋白质是可以运动的。细胞膜上的蛋白质是
7、可以运动的。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图细胞膜具有流动性。细胞膜具有流动性。本讲稿第十九页，共三十一页本讲稿第二十页，共三十一页本讲稿第二十一页，共三十一页时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：生物膜的流动镶嵌模型资料资料7 7：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程:本讲稿第二十二页，共三十一页磷脂分子：磷脂分子：二、生物膜流动镶嵌模型的内容v蛋白质分子：磷脂双分子层磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，具有构成生物膜的基本骨架，具有流动性流动性。镶在镶在、嵌入嵌入或或横跨横跨磷脂双分子层，大多数蛋白质分子磷脂双分子层，大多数蛋
8、白质分子也是可以也是可以运动运动的。的。本讲稿第二十三页，共三十一页 在细胞膜的在细胞膜的外表外表，有一层由细胞膜上的蛋，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的白质与多糖结合形成的糖蛋白糖蛋白，叫做，叫做糖被糖被。它。它在细胞生命活动中具有重要作用。除糖蛋白外，在细胞生命活动中具有重要作用。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合形成的细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合形成的糖糖脂脂。糖类位于细胞膜的什么位置呢？本讲稿第二十四页，共三十一页磷脂分子：磷脂分子：生物膜流动镶嵌模型的内容生物膜流动镶嵌模型的内容v蛋白质分子：磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，具有流动性。镶在、嵌入或横跨磷脂双分
9、子层，大多数蛋白质分子也是可以运动的。v糖类分子：在细胞膜的外表结合形成糖蛋白或糖脂，糖蛋白具有识别、润滑、保护等功能。具有一定的流动性。结构特点：本讲稿第二十五页，共三十一页 生物膜的流动镶嵌模型蛋白质磷脂双分子层糖蛋白本讲稿第二十六页，共三十一页生生物物膜膜成分成分磷脂、蛋白质磷脂、蛋白质流动流动镶嵌镶嵌模型模型具有一定的流动性具有一定的流动性结构结构模型模型结构特点结构特点基本骨架基本骨架蛋白质分布：蛋白质分布：小结：生物膜小结：生物膜“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”的基本内容的基本内容主要成分：主要成分：糖类糖类少量成分：少量成分：磷脂双分子层：磷脂双分子层：镶镶 嵌嵌 贯穿贯穿具有选择透
10、过性具有选择透过性功能特性功能特性糖被：糖被：细胞膜外侧细胞膜外侧本讲稿第二十七页，共三十一页 利用生活中的废旧物品，利用生活中的废旧物品，56人组成一人组成一个小组尝试制作立体的生物膜结构模型。个小组尝试制作立体的生物膜结构模型。动手制作本讲稿第二十八页，共三十一页本讲稿第二十九页，共三十一页本讲稿第三十页，共三十一页练习练习1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等物质较容易等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（优先通过细胞膜，这是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型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（决定有着密切关系的化学物质是（）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸本讲稿第三十一页，共三十一页