生物膜的流动镶嵌模型上课.ppt

研修班 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 丁卫萍 是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。 没有你,我——一个小小的细胞 会是何等模样? 一 回顾旧知 引入新课 独立思考下列问题，并举手发言。 1、组成线粒体膜的元素： 2、组成核膜的成分： 3、说说癌细胞与正常细胞的细胞膜成分的区别： （一）、认真阅读课本65-67页相关内容，请给在细胞膜研究历程中做出贡献科学家颁奖。先独立思考，然后小组讨论，并派代表说出你们组推选的科学家和所做的实验以及提出的假说。 二 认真评奖 感受精神 时间 人物 实验 假说 欧文顿 1895年 20世纪初 科学家 1959年 罗布特森 1972年 桑格、尼克森 1925年 荷兰科学家 时间：19世纪末 1895年 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，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 磷脂、胆固醇、糖脂 思考与讨论: 最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 对生物膜成分的探索 最初依据实验现象和有关知识，经过严谨的推理和大胆的想像，提出设想，是一种常见的科学方法。假说还需要通过实验观察直接证实。 提出假说 20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明： 膜的主要成分是脂质和蛋白质 脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？ 问题： 对生物膜成分的探索 资料 磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。 它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。 疏水尾部 水 空气 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。 (二)认真阅读下面资料，独立思考，然后小组讨论，并画出磷脂分子在空气-水界面上的铺展是怎样的，并排代表展示。 亲水头部 （三）细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢，先独立画出来，然后小组讨论，选出你们组认为的排列方式和理由，并派代表展示。 1925年 荷兰的两位科学家1925年Gorter和Grendel用丙酮（一种有机溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，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。 GORTER 细胞膜中脂质的排列方式 脂质分子必然排列为连续的两层 推测： 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 三层静态模型 蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。 单位膜模型无法解释的现象 ①白细胞吞噬细菌的过程；②变形虫的伪足运动现象；③受精时细胞的融合过程；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程； 新技术带来新模型 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。 荧光标记技术 37℃下40min后出现了什么现象？说明什么？ 膜上的蛋白具有流动性 时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质分子用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，刚融合时融合细胞一半发绿色荧光、另一半发红色荧光，37°下40min，出现两种颜色的荧光均匀分布 提出假说：细胞膜具有一定的流动性 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、贯穿在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的 新技术带来新模型 在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格和尼克森提出了新的生物膜模型—流动镶嵌模型，为多数人所接受。 流动镶嵌模型 认真阅读68页流动镶嵌模型基本内容，独立思考下列问题，然后小组讨论，举手发言。 1、生物膜的组成： 2、生物膜的基本骨架： 3、蛋白质分子存在形态： 4、生物膜的结构特点和功能特性： 主要由蛋白质和脂质组成 磷脂双分子层 （亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。 有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系） 一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的），选择透过性。 三 深入思考 模型构建 细胞膜——流动镶嵌模型 支架 识别，保护润