第2节生物膜的流动镶嵌模型1.pptVIP

2、蛋白质分子有的镶嵌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。（体现了膜结构内外的不对称性） 物质运输的方向。 细胞膜内外物质的浓度。 被运输物质的特点。 * 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 丁卫萍 1.细胞膜的功能有哪些？ 2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？ 问题探讨 塑料袋 普通布 弹力布 其他…… 用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？ 弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？ 从生理功能入手的科学探究 19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种未受精卵细胞的透性实验 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 从实验现象能推测出什么结论呢？ 膜是由脂质组成 一、对生物膜结构的探索历程 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： 实验证据 从生理功能入手的科学探究 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： 小资料 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。 想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？ 亲水“头部” 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。 实验证据 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 脂质分子必然排列为连续的两层 GORTER 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？ 推测？？…… 40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边 假说 问题： 透射电子显微镜（REM） 1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。 实验证据 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。 蛋白质 蛋白质 脂质 三明治模型 变形虫的变形运动 变形虫在吞噬草履虫 三明治模型无法解释的现象 新技术带来新模型 蛋白质在膜中的分布是不对称的 科学家关于蛋白在细胞膜上存在的三种方式的概括： 在膜表面 嵌在膜中 穿透膜 小鼠细胞和人细胞融合实验 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 1）、推翻静止模型的观点 细胞膜具有流动性 2）、提出新的细胞膜模型 流动镶嵌模型 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。 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 二、流动镶嵌模型的基本内容 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性） 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系） 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式） 生物膜的组成及特点： 1、化学组成： 膜主要由 构成，其基本支架是 。 2、结构特点： 组成膜的蛋白质和脂质具 ，蛋白质在磷脂双分子层上分布是 。 3、功能特点： 生物膜是一种 膜。 这种膜可以让水分子自由通 过，一些离子和小分子可以 通过，而其他则不能通过。 脂质和蛋白质 磷脂双分子层 流动性 不对称的 选择透过性 O2、CO2、 苯、N2 水、甘油 乙醇 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 H+、K+ Na+、Ga2+ Mg2+、HCO3ˉ O2、CO2、 N2、苯 水、甘油 乙醇、 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 H+、K+ Na+、Ga2+ Mg2+、HCO3ˉ 细胞膜 主要成分：磷脂和蛋白质 成分：磷脂 脂双层膜 问题探讨：P70 1、从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯 （脂溶性的）等小分子很容易通过合成的脂双层； 水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基 酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不 能通过合成的脂双层。 2、葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层， 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。 3、通过此图还可以联想得出，细胞需要的离子是 否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。 小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。 推测： ——物质