4.2 生物膜的流动镶嵌模型（30张PPT）.ppt

时间：1917年 人物：朗姆瓦（Langmuir） 实验：将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂 分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且每个分子的一端浸入水中，另一端浮于水面。 为什么会出现这种实验现象呢？ 磷脂分子的结构 想一想？ 细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连续的两层呢？ “蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型 新的发现： 　随着新技术（冰冻蚀刻电子显微技术）的运用，科学家发现膜蛋白并不是全部铺在脂质的表面。 生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？请说说你的看法。?? 课堂延伸 细胞膜通道研究的突破 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。  * 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选择哪一种材料做细胞膜，为什么？ A:塑料袋 B:编织袋 C:普通布 D:弹力布 选择依据: 系统的边界 薄 选择透过性 伸缩性 科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构? 细胞膜的组成成分是什么呢？ 一、对生物膜结构的探索历程 时间：19世纪末（1895年） 科学家：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实验 现象：细胞膜对不同物质的通透性是不一样（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） 提出假说： ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 膜是由脂质组成的 实验： 20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。 （已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解） 实验现象： 得出结论： 膜的主要成分是脂质和蛋白质 组成膜的脂质中磷脂含量最多 细胞膜被破坏 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？ 尾部 头部 亲水 疏水 绘图活动：将磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？ 空气 水 时间：1925年科学家：高特和格伦德 实验：用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红 细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层 现象：测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍 提出假说： 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 尝试画出细胞膜中的磷脂分子的排布模型 连续两层排列 细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？ 推测:? ? ? ? ? ? 　20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质 ， 但直到50年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜 小资料(关于电镜成像) 电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。 “蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构模式图 要点：①所有膜结构都相同 　　　②静态的统一结构 2nm 3.5nm 2nm 单位膜 7.5 nm 静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能? 诱导 融合 人细胞 鼠细胞 荧光标记 蛋白质 40分钟后 370C 实验结论: 细胞膜具有流动性 时间：1970年 人物：费雷和埃迪登等 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 蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。 1、膜是由蛋白质和脂质组成的，还有少量多糖 2、膜的基本支架：磷脂双分子层 （亲水头部朝外，疏水尾部朝内） 3、蛋白质分子： ①有的镶嵌在磷脂双分子层表面， ②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中， ③有的横跨整个磷脂双分子层 （体现了膜结构内外的不对称性） 4、膜的结构特点：具有流动性（磷脂和大部分的 蛋白质分子都是可以运动的） 5、膜的功能特点：选择透过性 二、流动镶嵌模型的基本内容 蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白(糖被) 绘制细胞膜的亚显微结构示意图 糖蛋白的作用： 　1有保护和润滑作用