第5讲 细胞膜与生物膜的流动镶嵌模型.ppt

第 5 讲细胞膜与生物膜的流动镶嵌模型 第一部分 细胞的基本结构 一.真、原核细胞结构的统一性和多样性 （一）结构的统一性 都有细胞膜、细胞质（包含核糖体）以及遗传物质DNA。 （二）结构的多样性 体现在细胞的不同结构以及细胞代谢的分化上. 1.真核细胞有成型的细胞核，而原核细胞没有核膜，是拟核。 4.真核细胞的转录在细胞核中进行，翻译（蛋白质的合成）在细胞质中进行，而原核细胞的转录与翻译交联在一起进行。 5.真核细胞的有丝分裂是原核细胞所没有的。 3.真核细胞有叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器，原核细胞没有。 2.只有植物、真菌以及细菌、蓝藻、放线菌、衣原体具有细胞壁，动物细胞、支原体是没有细胞壁的。 二.真核细胞的基本结构 1.观察工具： 电子显微镜 光学显微镜 显微结构（细胞水平） 亚显微结构（分子水平） 2.显微结构 （由外到内） 细胞壁（植物和真菌细胞有此结构） 细胞膜 细胞质 细胞核 3.亚显微 结构 细胞膜、细胞器膜、核膜的磷脂分子/膜的层数 各种细胞器的内部结构 细胞核中的各种结构（核膜、核仁、染色质等） DNA的双链、RNA的单链、蛋白质的肽链等 植物细胞 动物细胞 叶绿体 线粒体 细胞壁 细胞膜 液泡 细胞质 光面内质网 细胞核 粗面内质网 高尔基体 高尔基体 线粒体 细胞质 细胞膜 细胞核 粗面内质网 光面内质网 中心体 纤毛 比较 高等植物cell 动物cell 共有的 结构 细胞膜 细胞质 线粒体、内质网、高尔基体、 核糖体、溶酶体 细胞核 核膜、核仁、染色质 细胞壁 叶绿体、液泡 中心体 特有的 结构 第二部分 成分、结构和功能的关系 组成成分 结 构 功 能 有序排列 决定（次因） 决 定（主因） 元素 基本成分 基本组成单位 多聚体 亚显微结构 显微结构 归纳：功能与结构相适应 任何系统都有边界.例如人体内部与外界分隔开的皮肤和黏膜,就是人体的边界;一个国家有陆地,海域,领空的边界.边界对系统的稳态至关重要. 细胞作为一个基本的生命系统 ,它的边界就是细胞膜（cell membrane). 细胞膜 ●细胞膜的探索历程 ●细胞膜的制备与观察 ●细胞膜的组成成分、结构与功能 ●细胞膜的结构特性与功能特性 附：对细胞膜结构的探索历程 年代 科学家 过程 结论 19世纪末 欧文顿 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。 膜是由脂质组成的 20世纪初 从哺乳动物红细胞中分离、纯化出细胞膜，进行化学分析。 膜的主要成分是 脂质和蛋白质 1925年 荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel 提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，面积恰为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层（脂质双分子层） 1959年 罗伯特森 电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构 三层静态模型 （蛋白质-脂质-蛋白质） 20世纪 60年代 细胞膜的复杂功能难以实现，一些生命现象难以解释。 质疑三层静态模型 1970年 荧光标记的人（红）、鼠（绿）细胞融合实验 细胞膜具有流动性 1972年 桑格和尼克森 流动镶嵌模型 一.细胞膜的制备、观察 1.实验原理： 2.实验材料： 选材原因： （一）细胞膜的制备 细胞 吸涨法 破裂 离心法 获得细胞膜 人和其他哺乳动物成熟的很细胞 ①无细胞壁，细胞容易吸水涨破； ②无细胞核、无众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 （二）细胞膜的观察 1.实验原理： 细胞 引流法 破裂 显微镜观察 细胞膜 2.实验材料： 同上 C、H、O 、N、P→ 磷脂、胆固醇（约50%） C、H、O、N等→ 蛋白质（约40%） C、H、O→ 多糖（约2%-10%） 1.组成成分： 2.结构模型： 流动镶嵌模型 二. 细胞膜的成分、结构和功能 ①基本支架： 磷脂双分子层 ②功能分子： 蛋白质分子镶在、嵌入或者贯穿于基本支架两侧 ③其他成分： 糖类与蛋白质结合构成糖蛋白、与脂质结合构成糖脂。 膜上的绝大多数物质分子都是可以移动的 具有流动性的结构特性 生物膜的流动镶嵌模型 ①基本支架： 磷脂双分子层 ②功能分子： 蛋白质分子镶在、嵌入或者贯穿于基本支架两侧 ③其他成分： 糖类与蛋白质结合构成糖蛋白,与脂质结合成糖脂。 生物膜的流动镶嵌模型 3.细胞膜的三大功能： 将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。 控制物质