人教版必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型（共58张PPT）.ppt

4、细胞膜的结构特点和功能特点: 结构特点： （1）膜结构的不对称性和不均匀性（将膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的） （2）膜结构的流动性（认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成） 生物膜的功能特点是具有选择透过性，即允许细胞所需物质进入，不需要的则不能进入，起选择作用的是细胞膜上的载体蛋白。载体蛋白的结构具有多样性，不同载体蛋白只能选择吸收相应种类物质，故细胞膜上载体蛋白种类、数量影响模的选择透过性。 功能特点：选择透过性。 膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。 我们已经知道：生物膜的结构特性是流动性，功能特性是选择透过性那么结构和功能有什么关系？ 生物膜的结构和功能是相适应的。 （1）细胞膜的内外均为水环境，磷脂分子构成疏水端相对、亲水端朝向水环境的双分子层，有利于细胞膜内外正常进行物质交换。磷脂分子相互之间不连接，磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链，因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移，有可能制造出一个瞬间的缝隙，为物质扩散创造了机会，而且分子始终处于运动中，因而使细胞膜呈液态流动状。细胞膜流动性对细胞正常的生命活动是至关重要的：水分子等细胞所需的小分子能自由进出细胞；被选择吸收的大分子可通过膜泡方式进出细胞；如果流动性下降过多，细胞膜膜黏度增加，附着其上的酶将会失去活性，细胞膜的各种活动将难于进行。 （2）离子或有些小分子等不能直接透过细胞膜，但它们能与膜上某些蛋白质发生作用，导致相关蛋白质分子发生临时性改变。这些蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动，使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体，是专一性运输特定物质的工具，细胞膜的选择性就是由其上的蛋白质载体决定的。有的膜蛋白能催化与膜有关的生化反应；有的膜蛋白则是激素或其他活性物质的受体。膜蛋白是膜功能的主要体现者，不同膜上的蛋白质的具体种类是不同的，所以其生理功能也不同，如叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜等。 5.另外，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。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂类分子结合成的糖脂。 糖被与细胞识别、免疫反应、胞间信息交流和血型决定等有密切联系 细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质，此外，还有少量糖类。其中，脂质约占总量的50%，蛋白质约占40%，糖类约占2%~10%。 1. 在建立生物模型的过程中，实验技术的进步起到 怎样的作用？ 在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用： 如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。 结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。 2. 在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何体现的？ 还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。 1972年，桑格和_______提出了______________ 。 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有__________； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由_______________________三层结构； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由_______________组成； 19世纪末，欧文顿的实验和推论： 膜由_____组成的； 一、对生物膜结构的探索历程 脂质 脂质和蛋白质 蛋白质－脂质－蛋白质 流动性 尼克森 流动镶嵌模型