4.2生物膜的流动镶嵌模型（新）.ppt

葡萄糖 进入细胞，水分 进出细胞 同一种植物对不同离子的吸收是 的 不同种植物对同一离子的吸收是 的 物质的跨膜运输并 是顺相对浓度梯度的 不同生物对不同矿物质的吸收表现出很大,细胞膜和其它生物膜 为膜,回顾：跨膜运输实例,选择透过性,说明,不能,能,不一样,不一样,不一定,差异,生物膜的选择性吸收是否 与其特定的结构相关呢？,第4章 细胞的物质输入和输出,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?,问题1,细胞膜的组成成分是什么呢？,对生物膜结构的探索历程:,资料1.欧文顿的实验,时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。,提出假说：,膜是由脂质组成的,时间：20世纪初 实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。,资料2.其他科学家的实验,发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解， 也会被蛋白酶分解。,成果：确定细胞膜的主要成分的确是: 脂质(主要是磷脂) 蛋白质 后来还有其它实验证实了细胞膜还含有少量糖类,脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？,问题2,时间：1925年 实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。,得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,资料3.荷兰科学家的实验,磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,连续两层排列,蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？,问题3,资料4.罗伯特森的实验和模型,1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗明暗的三层结构。,资料四 时间：1959年 人物：罗伯特森（J. D. Robertsen） 实验：在电镜下获得了清晰的细胞膜照片， 显示暗明暗三层结构。,解释：蛋白质电子密度高显黑色发暗，磷脂分子的电子密度低发亮,提出静止模型的观点,蛋白质脂质蛋白质（单位膜）,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能呢?,质疑,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,上述两个实例说明： 生物膜不是静态的,实验结论: 膜上的蛋白质具有流（运）动性,资料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法),蛋白质,脂质,标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,蛋白质在膜中的分布是不对称的,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,资料六,时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型(为大多数人所接受),膜上蛋白质分子是不停运动的 膜上磷脂分子也是不停运动的,膜具有一定的流动性,导致,静止模型,流动镶嵌模型,被推翻,并提出,流动性,流动镶嵌模型的基本内容,1. 组成成分： 主要磷脂和蛋白质，还有少量糖类,2. 基本支架： 磷脂双分子层,3. 蛋白质的位置：,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分嵌入磷脂 双分子层中，,有的横跨整个磷脂双分子层。,(体现出分布的不对称性),4. 生物膜的结构特点： 流动性(磷脂和蛋白质分子具有运动性),5. 糖被：,细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,作用：识别、保护和润滑、细胞间信息交流,共建概念图,生物膜,结构特点,功能特点,结构组成,结构探究历程,决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质,小结：,一、对生物膜结构的探索历程：,1、19世纪末，欧文顿提出：膜由 脂质 组成； 2、20世纪初，化学分析得出：膜的成分是脂质和蛋白质； 3、1925年，荷兰科学家得出：膜上脂质分子是双层的； 4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：蛋白质脂质蛋白质的三分层结构； 5、1970年，用荧光标记技术证明：膜具有 流动 性； 6、1972年，桑格和尼克森提出：流动镶嵌模型模型。,小结：,1.生物膜的组成：,生物膜是由_和_组成的。,脂质,蛋白质,2.生物膜的流动镶嵌模型。,生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。,磷脂双分子层,3.糖被的结构及功能。,糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和_结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。,蛋白质,糖类,细胞识别,免疫反应,相同点：,都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。,不同点：,1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧,2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构,课本P69、 一、3,