高二生物-生物膜的流動鑲嵌模型精華課件

1、第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型第一頁，編輯于星期五：七點 十五分。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時間：1895年人物：歐文頓E.Overton實驗：用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次 實驗。發(fā)現(xiàn)：E.Overton的推測： 不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細胞膜膜是由脂質(zhì)組成的1、對生物膜組分的探索脂質(zhì)資料1細胞膜的通透性實驗第二頁，編輯于星期五：七點 十五分。 時間：1925年 人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel 實驗：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣水 界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積 恰為紅細胞外表積的2倍。結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩

2、層！2、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索磷脂雙分子層資料2第三頁，編輯于星期五：七點 十五分。親水頭部疏水尾部磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭部是親水的，脂肪酸“尾部是疏水的。思考：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？細胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？資料3：磷脂分子結(jié)構(gòu)第四頁，編輯于星期五：七點 十五分。 科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn)：細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。 根據(jù)實驗現(xiàn)象,你對膜化學(xué)成分在種類上認識是否還有新的結(jié)論? 問題探討：得出結(jié)論：推測膜中可能還含有蛋

3、白質(zhì)等3、對生物膜組分的探索蛋白質(zhì)資料4第五頁，編輯于星期五：七點 十五分。 時間：1959年 人物：羅伯特森J.D.Robertsen 實驗：電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低那么呈亮帶。 提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)資料五思考：“三明治結(jié)構(gòu)模型有什么缺乏？把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。4、對生物膜架構(gòu)的探索脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的排布方式第六頁，編輯于星期五：七點 十五分。標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫

4、跨在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的資料6冰凍蝕刻電子顯微法第七頁，編輯于星期五：七點 十五分。 時間： 資料七1970年Larry Frye等 將人和鼠的細胞膜用不同的熒光染料標(biāo)記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光染料均勻分布細胞膜具有流動性結(jié)論：人物：實驗：第八頁，編輯于星期五：七點 十五分。桑格和尼克森在繼承中創(chuàng)新提出流動鑲嵌模型1、主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類。2、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的根本支架。3、蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層外表，有的局部或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。4 、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都不

5、是靜止不動的,而是具有一定的流動性結(jié)構(gòu)特點，問題：細胞膜的組成成分？細胞膜的根本支架？蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的？細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點？第九頁，編輯于星期五：七點 十五分。糖蛋白細胞膜上的糖 分布在細胞膜外表，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。 細胞膜外側(cè)許多糖蛋白組成的一層結(jié)構(gòu)叫做糖被。 糖被：具有保護和潤滑、與細胞識別、細胞間信息傳遞等密切 除糖蛋白外，細胞膜外表還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的糖脂。第十頁，編輯于星期五：七點 十五分。磷脂內(nèi)外兩層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同,呈現(xiàn)了膜的不對稱性;糖類在細胞膜中的分布很少,并且與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外外表,也呈現(xiàn)了膜

6、的不對稱性. 因此,根據(jù)糖蛋白的分布,可以判斷細胞膜的內(nèi)外側(cè).膜的不對稱性第十一頁，編輯于星期五：七點 十五分。對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程19世紀(jì)末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 組成的；20世紀(jì)初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由 和 組成；1925年，兩位荷蘭科學(xué)家將紅細胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子發(fā)現(xiàn)此時的面積是原膜外表積的兩倍，提出了1959年羅伯特森提出的“三明治結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)；1970年，熒光標(biāo)記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 ；1972年，桑格和 提出了 。 脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)流動性尼克森流動鑲嵌模型小結(jié)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層第十二頁，編輯于星期五：七點 十五分。根據(jù)現(xiàn)象和已有知識提出假說或模型用觀察和實驗對假說或模型進行檢驗、修正和補充 實踐檢驗建模的根本方法 問題：在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?第十三頁，編輯于星期五：七點 十五分。概念圖小結(jié)生物膜結(jié)構(gòu)特點功能