流动镶嵌模型.ppt

第四章第四章  细胞的物质输入与输出细胞的物质输入与输出第第2节节  生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程• 时间：时间：时间：时间：19191919世纪末世纪末世纪末世纪末 • 人物：欧文顿人物：欧文顿人物：欧文顿人物：欧文顿• 实验：实验：实验：实验：用用用用500500500500多种物质对植物细胞进行上万次的通多种物质对植物细胞进行上万次的通多种物质对植物细胞进行上万次的通多种物质对植物细胞进行上万次的通 透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜资料一资料一 细胞膜的通透性实验细胞膜的通透性实验• 得出结论：膜是由脂质组成的得出结论：膜是由脂质组成的得出结论：膜是由脂质组成的得出结论：膜是由脂质组成的思考：欧文顿得出了什么结论？他是依据什么得出的？思考：欧文顿得出了什么结论？他是依据什么得出的？得出结论之后还有必要进行验证吗？得出结论之后还有必要进行验证吗？资料二资料二 在在2020世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，经过化学分析，里面除了物的红细胞中分离出来，经过化学分析，里面除了脂质外，还有部分蛋白质。

脂质包括磷脂、胆固醇脂质外，还有部分蛋白质脂质包括磷脂、胆固醇和脂肪，其中，磷脂含量对比与胆固醇和脂肪要大和脂肪，其中，磷脂含量对比与胆固醇和脂肪要大得多，因此，我们经常将脂质说成磷脂得多，因此，我们经常将脂质说成磷脂思考：科学家通过实验得出了什么结论？思考：科学家通过实验得出了什么结论？该结论是否支持欧文顿的发现？该结论是否支持欧文顿的发现？膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质资料三资料三• •时间：时间：时间：时间：1925192519251925年年年年• •人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家• •实验：实验：实验：实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积                            是细胞膜的是细胞膜的是细胞膜的是细胞膜的2 2倍倍倍倍磷磷脂脂分分子子思考：科学家在实验中观察到什么现象？思考：科学家在实验中观察到什么现象？他们推出脂质分子在细胞膜中是怎样排列的？他们推出脂质分子在细胞膜中是怎样排列的？• •得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层认识磷脂认识磷脂CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（（CH ））33OOO=PˉO亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部 磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸““头头””部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸““尾部尾部””是疏水的是疏水的空气空气- -水界面水界面 单层剖面图单层剖面图双层剖面图双层剖面图资料四资料四时间：时间：时间：时间：1959195919591959年年年年人物：人物：人物：人物：罗伯特森罗伯特森罗伯特森罗伯特森实验：实验：实验：实验：利用电子显微镜的观察细胞膜的超微结构利用电子显微镜的观察细胞膜的超微结构利用电子显微镜的观察细胞膜的超微结构。

利用电子显微镜的观察细胞膜的超微结构现象：现象：现象：现象：发现电镜下细胞膜是类似铁轨结构发现电镜下细胞膜是类似铁轨结构发现电镜下细胞膜是类似铁轨结构发现电镜下细胞膜是类似铁轨结构, , , , 显示显示显示显示““““暗暗暗暗————亮亮亮亮————————暗暗暗暗””””的三层结构，总厚度为的三层结构，总厚度为的三层结构，总厚度为的三层结构，总厚度为7.5 nm7.5 nm7.5 nm7.5 nm，且，且，且，且中间亮层层为中间亮层层为中间亮层层为中间亮层层为3.5 nm3.5 nm3.5 nm3.5 nm，内外两层各为，内外两层各为，内外两层各为，内外两层各为2 nm2 nm2 nm2 nm初步构建生物膜的结构模型初步构建生物膜的结构模型所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的静态、统一结构生物模型的主要内容：细胞膜结构的电镜照片生物膜的模型示意图结论：细胞膜具有一定的结论：细胞膜具有一定的流动性流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 膜蛋白诱导融合40分钟后370C膜结构的质疑、修正、完善膜结构的质疑、修正、完善标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻后用冷刀断开，升温。

后用冷刀断开，升温后暴露断裂面后暴露断裂面蛋白质蛋白质镶在镶在、、嵌入嵌入、、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的膜结构的质疑、修正、完善膜结构的质疑、修正、完善对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程十九世纪末十九世纪末二十世纪初二十世纪初1925年年1959年年1970年年膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 “三明治三明治”模型模型生物膜具有流动性生物膜具有流动性活动活动：根据已知道的科学事实，尝试提出一个生物膜结构的模型：根据已知道的科学事实，尝试提出一个生物膜结构的模型时间：时间：19721972年年人物：桑格和尼克森人物：桑格和尼克森提出：流动镶嵌模型提出：流动镶嵌模型  ①①组成成分：组成成分：   ②②基本支架：基本支架：   ③③蛋白质分布：蛋白质分布：   ④④结构特点：结构特点：   ⑤⑤功能特点：功能特点： ————、、—————、、————  磷脂磷脂蛋白质蛋白质糖类糖类磷脂双分子层磷脂双分子层——————————  。

————、、 ————  ————、、覆盖覆盖镶嵌镶嵌贯穿贯穿具有一定的流动性具有一定的流动性——————————————  选择透过性选择透过性——————————  流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容通过对生物膜模型的建立，同学们能得到怎样的启示呢？通过对生物膜模型的建立，同学们能得到怎样的启示呢？ ①①科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理 和大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地验证假说和大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地验证假说  ②②科学研究在一定程度上依赖于科学技术科学研究在一定程度上依赖于科学技术  ③③科学发现的过程是一个长期的过程，需要许多人共同的科学发现的过程是一个长期的过程，需要许多人共同的辛勤工作辛勤工作  ④④科学发现的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的基础上不科学发现的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的基础上不断验证、修正和完善发展的断验证、修正和完善发展的  ⑤⑤科学家的观点并不全是真理，还必须通过实验验证；科学学科学家的观点并不全是真理，还必须通过实验验证；科学学说不是一成不变的，需要不断完善。

说不是一成不变的，需要不断完善概念图小结概念图小结生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定③③④④ ②②流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子①①。