细胞流动镶嵌模型ppt课件.ppt

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1、第4章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型一、对细胞膜膜结构的探索历程膜是由脂质组成的。1、对生物膜成分的探索时间：1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。发现：细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。E.Overton的假说：资料1非脂溶性物质脂溶性物质时间：20世纪初实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析红细胞的细胞膜科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分

2、解蛋白质的物质)分解。根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?问题探讨：得出结论：资料2膜是由脂质和蛋白质组成的所以，膜是由磷脂和蛋白质组成的用磷脂酶处理细胞，可破坏细胞膜。结论膜中有磷脂资料3磷脂和蛋白质是通过什么样的排列组合方式参与膜的构建的？（1）脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？B：根据磷脂分子的结构特点，猜想:磷脂分子在水—空气界面中以及水溶液中的排布方式？A：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。资料4：磷脂分子结构磷脂分子空气水因为脂分子的“头部”

3、亲水，而“尾部”是疏水的，所以在空气——水界面上磷脂分子的“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子在空气——水界面上铺展成单分子层。细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！2、对生物膜结构的探索时间：1925年人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。资料5假设：两层脂质分子是怎样排列的呢？——亲水部分——疏水部分磷脂分子20世纪初，人们通过研究发现，构成蛋白质的20种氨基酸的侧链有的是亲水的，也

4、有的是疏水的。蛋白质分子的亲水性和疏水性情况:蛋白质分子表面基团，有的全部都是亲水的或疏水的，有的部分是亲水的而另一部分则是疏水的。资料6蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？资料7：罗伯特森的实验3、对生物膜架构的探索——时间：1959年人物：罗伯特森实验：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。生物膜为静态的统一结构提出假说：标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在

5、膜中的分布是不对称的资料8冰冻蚀刻电子显微法结论：变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫5、推翻静止模型的观点细胞膜具有流动性6、提出新的细胞膜模型流动镶嵌模型20世纪60年代，荧光染料标记技术（标记大分子，并能检测到被标记的大分子的具体分布）已经得到广泛的应用设计实验：说明细胞膜是动态的，而不是静态的科学背景有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白40分钟后370C资料9：人-鼠细胞融合实验1970年弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)实验：将人和鼠的细胞膜用不同荧光标记后，让两种细胞融合，融合

6、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均匀分布。细胞膜具有流动性提出假说：1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。二、生物膜的流动镶嵌模型1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。2、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，组成生物膜的基本骨架；3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性。4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有

7、些多糖与磷脂分子结合形成糖脂糖蛋白的作用：1有保护和润滑作用，2还与细胞膜表面的识别有密切关系（2）膜蛋白的运动性5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性（1）磷脂分子的运动性桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。3、磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性。多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗

8、—亮—暗”三层结构蛋白质—脂质—蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型列表总结：生物膜结构的探究历程时间和人物历史事件历史结论1972，桑格和尼克