流动镶嵌模型公开课.pptxVIP

§4 -2生物膜的流动镶嵌模型猜一猜长城将细胞与外界环境分开海关控制物质进出细胞外交部细胞膜进行细胞间的信息交流（打一细胞结构名称）一、对生物膜结构的探索历程让我们跟随科学家一同去探索问题1细胞膜由哪些成分组成的呢？一、对生物膜结构的探索历程资料1时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton）：实验脂溶性物质非脂溶性物质细胞膜E.Overton的假说： 膜是由脂质组成的。科学方法提出假说膜的成分的初步阐明，最初是先根据实验现象提出假说，而不是通过实验现象直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想像。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。 观察和实验（验证和完善假说）实验和观察、推理和想像→提出假说→资料2：朗缪尔(I Langmuir) 磷脂分子结构磷脂是一种由甘油、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。磷脂分子活动主题一： 利用上述知识，推理和想象，提出许多磷脂分子在空气和水界面上单分子排布的假说，并用画图来表达。空气水磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层膜外（水）膜内(水）资料2：朗缪尔(I Langmuir) 磷脂分子结构磷脂是一种由甘油、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。磷脂分子膜外（水）膜内(水）活动主题二： 根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境,大胆猜想并构建细胞膜中磷脂分子的排列模型。水水猜想的模型是：提出假说：磷脂分子排列为双分子层 设计实验以证实假说资料3、1925年荷兰科学家实验E.Gorter和F.Grendel用丙酮从红细胞中提取脂质，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。结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！2、对生物膜组分的探索——蛋白质推测膜中可能还含有蛋白质等资料4 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(能专一地分解蛋白质的物质)分解。问题探讨： 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? 得出结论： 20世纪初，科学家第一次将细胞膜从哺乳动物红细胞中分离出来，应用化学手段分析表明： 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问题2 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？3、对生物膜模型架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式资料5： 1959年， 罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。一层亮两层暗 1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）的“单位膜”模型认为：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。 （三明治模型）。超薄切片技术获得的细胞膜照片三明治模型①蛋白质分子都覆盖在磷脂双分子层的两侧②构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的这种模型特点：静态的“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构模式图这种模型特点：①蛋白质分子都覆盖在磷脂双分子层的两侧②构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的问题3 静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能?变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫资料6、冰冻蚀刻电子显微法20世纪60年代 活动主题三：利用以上材料，提出蛋白质在脂质双分子层中的排布假说，并用画图来表达。将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下：镶在表面的蛋白质部分嵌入的蛋白质全部嵌入的蛋白质贯穿的蛋白质杂交细胞37℃40min 用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。资料7时间：1970年人物：弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )实验：人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白 细胞融合绿色荧光染料标记的膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验15细胞膜的流动性（人－鼠）.swf示意图小鼠细胞蛋白质实验证明： 分子可以流动。流动性表明：细胞膜具有 。荧光标记技术资料8时间：1972年人物：桑格和尼克森（S. J. Singer G. Nicolson ）假说： 流动镶嵌模型生物膜结构模型示意图二、流动镶嵌模型的基本内容:1、生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成2、生物膜的基本支架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部 朝向内侧）3、蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、贯穿三种,体现了生物膜的不对称性。二、流动镶嵌模型的基本内容:3、蛋白质分子存在形态：外侧的蛋白质分子有的与糖类结合形成糖被。（糖被与细胞识别、细胞间信息交流等有密切联系，在消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白还有保护和润滑作用。）细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂二、流动镶嵌模型的基本内容:4、生物膜的结构特点：细胞膜的结构