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1、第四章第四章 第二节第二节生物膜的生物膜的 流动镶嵌模型流动镶嵌模型脂脂质（50%）蛋白蛋白质（40%）糖糖类（2-10%）一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 时间：时间：1919世纪末世纪末 18951895年年 人物：人物：欧文顿欧文顿（E.Overton）实验：实验：用用500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。实验，发现脂质更容易通过细胞膜。资料一资料一提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的非脂溶性非脂溶性物质物质脂溶性脂溶性物质物质一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索
2、历程 时间：时间：20世纪初世纪初 人物：人物：科学家科学家 实验：实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的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学分析。红细胞中分离出来进行化学分析。资料二资料二结论：结论：膜的膜的主要成分主要成分是是脂质脂质和和蛋白质蛋白质一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 时间：时间：19251925年年人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家实验：实验：从红细胞膜中提取从红细胞膜中提取脂质脂质，铺成，铺成单层单层分子分子，发现，发现面积是细胞膜的面积是细胞膜的2 2倍倍提出假说：提出假说：细胞膜由细胞膜由连续的连续的 脂质分子脂质分子构成的构成的一、对
3、生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程两层资料三资料三亲水头部疏水尾部在空气在空气水界面上，单层连续的水界面上，单层连续的磷脂分子是怎样分布的？磷脂分子是怎样分布的？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程脂脂质单层磷脂在水面上的分布示意图水水空气空气一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程脂脂质以血液中的红细胞为例，在红细胞膜内外两以血液中的红细胞为例，在红细胞膜内外两侧都侧都 有水的存在，试推断构成红细胞膜磷有水的存在，试推断构成红细胞膜磷脂分子应是怎样排列的？脂分子应是怎样排列的？NO 1:双分子片层模型一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程
4、时间：时间：1935年年人物：人物：达尼列达尼列 和和 达维森达维森大胆推测大胆推测：脂质两边各覆盖着：脂质两边各覆盖着蛋白质分子蛋白质分子资料四资料四资料四资料四资料四一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 时间：时间：19591959年年 人物：人物：罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验：实验：在电镜下看到细胞膜清晰的在电镜下看到细胞膜清晰的暗暗 亮亮暗暗的三层结构。的三层结构。生物膜都是由生物膜都是由蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质三三层结构构成，并且它认为生物膜是层结构构成，并且它认为生物膜是静态静态统一的结构统一的结构。静止模型
5、无法解释的现象静止模型无法解释的现象 3、细胞膜的结构特点的探究新技术带来新模型一：新技术带来新模型一：冷冻蚀刻技术冷冻蚀刻技术发现，膜蛋白并不是全部平铺在发现，膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中。脂质表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中。部分嵌入部分嵌入贯穿膜的贯穿膜的蛋白质蛋白质镶在膜表面镶在膜表面的蛋白质的蛋白质全部嵌入全部嵌入 时间时间科学家科学家科学实验科学实验假说假说1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿膜是由脂质组膜是由脂质组成的成的1925年年荷兰科荷兰科学家学家细胞膜中脂质为连细胞膜中脂质为连续的两层续的两层1959年年罗伯特罗伯特森森生物膜为三层静生物
6、膜为三层静态统一结构态统一结构1970年年弗雷和弗雷和埃迪登埃迪登细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性1972年年桑格和桑格和尼克森尼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流动镶嵌流动镶嵌模型模型 生物膜结构的探索历程用用500多种物质对植物细胞进行上万多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜通过细胞膜从细胞膜中提取脂质，铺成单层分从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的子，面积是细胞膜的2倍倍在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的三层结构构成分别用绿色和红色荧光
7、染料标记两种分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀现荧光均匀2020世纪初世纪初科学家科学家膜是由脂质和膜是由脂质和蛋白质组成的蛋白质组成的从红细胞膜中取出脂质与蛋白质从红细胞膜中取出脂质与蛋白质流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层磷脂双分子层构成了膜的构成了膜的基本支架基本支架，这个支架不是静止的。磷脂上分子层这个支架不是静止的。磷脂上分子层是轻油般的流体，具有是轻油般的流体，具有流动性流动性。蛋白质蛋白质分子有的分子有的镶镶在磷脂双分子层表在磷脂双分子层表面，有的部分或全部面，有的部分或全部嵌入嵌入磷脂
8、双分子磷脂双分子层中，有的层中，有的贯穿贯穿整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。大多数蛋白质是可以大多数蛋白质是可以运动运动的。的。NO 3:流动镶嵌膜模型流动镶嵌膜模型 桑格和尼克森（桑格和尼克森（1972）糖蛋白或糖被糖蛋白或糖被NO 3:流动镶嵌膜模型流动镶嵌膜模型 桑格和尼克森桑格和尼克森（1972）磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架基本骨架；二、二、生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型1 1、磷脂双分子层、磷脂双分子层或镶嵌在脂双层的表面，或在其内部，或或镶嵌
9、在脂双层的表面，或在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性不对称性。2 2、蛋白质的分布、蛋白质的分布糖蛋白或糖被，参与细胞识别及机体免疫糖蛋白或糖被，参与细胞识别及机体免疫3 3、糖类、糖类选择透过性选择透过性二、二、生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型4 4、生物、生物膜的功能特征膜的功能特征流动性。流动性。磷脂分子与蛋白质分子大多数是磷脂分子与蛋白质分子大多数是可以运动的。可以运动的。5 5、生物、生物膜的结构特征膜的结构特征三、三、生物膜结构与功能的统一性生物膜结构与功能的统一性磷脂磷脂蛋白质蛋白质结构结构功能（物质交换）功能（物质交
10、换）物质交换物质交换正常进行正常进行流动性流动性运动性运动性保证保证体现体现选择透选择透过性过性 1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点（下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点（）A细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 A2人人体体某某些些白白细细胞胞能能进进行行变变形形运运动动、穿穿出出小小血血管管壁壁，吞吞噬噬侵侵入入人人体体内内的的病病菌菌，这这个个过过程程的的完成依靠细胞膜的（完成依靠细胞膜的（）。
11、）。A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散CC3一一位位细细胞胞学学家家发发现现，当当温温度度升升高高到到一一定定程程度度时时，细细胞胞膜膜的的面面积积增增大大而而厚厚度度变变小小，其其决决定定因因素是细胞膜的（素是细胞膜的（）。）。A结构特点具有流动性结构特点具有流动性 B选择透过性选择透过性 C具有运输物质的功能具有运输物质的功能 D专一性专一性 A4、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素维生素D D等物质较容易优先通过细胞膜，这等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具
12、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分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架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C5.5.下列哪一种膜结构能通过生物大分子下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）A A 细胞膜细胞膜 B B 核膜核膜C C 线粒体膜线粒体膜 C C 叶绿体膜叶绿体膜B6 6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（的是（）A A 维生素维生素D D和性激素和性激素 B B 水和尿素水和尿素 C C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D D 酶和胰岛素酶和胰岛素D7
13、、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息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传递和血型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A8、一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（内，共穿过的生物膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 8A 5 B 6 C 7 D 8B（1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点的特点2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说说 明了这类物质在分子结构上具有明了这类物质在分子结构上具有_性。性。蛋白质蛋白质 流动性流动性 特异特异小结：细胞膜小结：细胞膜脂质、蛋白质、糖类脂质、蛋白质、糖类1膜的组成成分膜的组成成分2膜的功能特征膜的功能特征3膜的结构特征膜的结构特征4蛋白质的分布蛋白质的分布选择透过性选择透过性流动性流动性镶在表面、嵌入、贯穿镶在表面、嵌入、贯穿Thank You!Thank You!自信.自律.自强!