生物膜的结构特点.PPT

一、制备细胞膜 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂 质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。这种结构又称之为三明治结构模型。 “蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构模型有什么不足？ 二、流动镶嵌模型的基本内容： 1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类． 2、膜的基本支架: 磷脂双分子层.（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） 3、蛋白质分子的位置: 蛋白质分子有的镶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） 二、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 二、细胞膜的功能 2.控制物质进出细胞 二、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 三、细胞壁 化学成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护 细胞壁具有全透性 ? 用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的功能有何关系？ 原始地球环境 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。 通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流 * 第一节　细胞膜——系统的边界 第三章 细胞的基本结构 你知道怎样区分显微镜视野中的气泡与细胞吗？能看见细胞膜吗？ 气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。 科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观察到了细胞膜；但在此之前，已经能够确定细胞膜的存在了。展开你的想象，尽量多的提出在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。 依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。 刚才我们讨论后知道，科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。 伊红为什么不会逸出细胞？ 此实验说明了什么？ 动动脑筋 细胞作为一个完整的系统，它有边界 请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由 哺乳动物成熟的红细胞 高等动物细胞 高等植物细胞 细菌 一、细胞膜的成分 为什么要用哺乳动物成熟红细胞作材料研究膜的组成? 哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。 等渗状态 正常形态的红细胞 吸水后胀破的红细胞 实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破 思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？ 细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。 一、细胞膜的成分 重 温 科学家对细胞膜组成的 探索历程 材料 ①1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。 你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。 动动脑筋 细胞膜的组成成分中含有脂质 ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 你从以上实验中能得出什么结论？ 动动脑筋 材料 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。 细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 细胞膜的成分 脂质（磷脂最丰富）大约占50% 蛋白质 大约占40% 糖类 大约占2%—10% 一、细胞膜的成分 资料2. 1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质在空气－水界面上排成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。以此提出细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。 脂肪酸 疏水端 胆 碱 磷 酸 甘 油 亲水端 用磷脂分子的结构特点和所处环境，以小组为单位讨 论画出磷脂分子在下列空气－水界面的排列方式 平铺在空气－水界面上 亲水端与水分子相互吸引 而疏水端受排斥朝向空中 磷脂双分子层结构模式图 1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 蛋白质位于细胞膜的什么位置？？ 把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾. 1970年，Larry Frye等科学家将人和鼠的细胞表面的膜蛋白分别