生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜提出假說____________________膜是由脂質(zhì)組成的第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn):采用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞,經(jīng)過特殊處理使細(xì)胞發(fā)生溶血現(xiàn)象,一些物質(zhì)溶出,再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉,即可得到純凈的細(xì)胞膜(又稱血影).化學(xué)分析表明：膜的成分主要是___________。時(shí)間：20世紀(jì)初實(shí)驗(yàn)二脂質(zhì)和蛋白質(zhì)第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三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。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

時(shí)間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel

實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單層分子。發(fā)現(xiàn)展開后的脂單層面積是紅細(xì)胞的表面積的2倍

提出假說：__________________________實(shí)驗(yàn)三細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

時(shí)間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)四蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)生物膜是由_________________________構(gòu)成的。提出假說：第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

時(shí)間：1970年人物：LarryFrye等實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布實(shí)驗(yàn)五提出假說:細(xì)胞膜具有流動(dòng)性第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的實(shí)例：變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)分子時(shí)間：1972年人物：桑格和尼克森提出：流動(dòng)鑲嵌模型

磷脂雙分子層糖蛋白多糖第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1、膜的組成成分：

主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類．2、膜的基本支架:

磷脂雙分子層.（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）3、蛋白質(zhì)分子的位置:

蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性）第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三小結(jié)：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程19世紀(jì)末，歐文頓的實(shí)驗(yàn)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＿＿＿＿＿＿＿組成；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(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有

；1972年，桑格和

提出了

。脂質(zhì)蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)流動(dòng)性尼克森流動(dòng)鑲嵌模型脂質(zhì)和蛋白質(zhì)第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三二、生物膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能間的關(guān)系：1、組成成分及其在膜中的分布以及結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)：第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的。(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)2．生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動(dòng)性(3)實(shí)例證明：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運(yùn)動(dòng)、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。(4)影響因素：主要受溫度影響，適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動(dòng)性增強(qiáng)，但溫度高出一定范圍，則導(dǎo)致膜的破壞。

第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三(1)表現(xiàn)：植物根對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收，神經(jīng)細(xì)胞對(duì)K＋的吸收和對(duì)Na＋的排出，腎小管的重吸收和分泌，小腸的吸收等。3．功能特點(diǎn)——選擇透過性流動(dòng)性與選擇透過性都是對(duì)細(xì)胞膜的描述，但兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系。(1)區(qū)別：流動(dòng)性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)方面的特性，選擇透過性體現(xiàn)了細(xì)胞膜功能方面的特性，主動(dòng)運(yùn)輸能充分說明選擇透過性。(2)聯(lián)系：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因?yàn)橹挥屑?xì)胞膜具有流動(dòng)性，細(xì)胞才能完成其各項(xiàng)生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性。相反，如果細(xì)胞膜失去了選擇透過性，細(xì)胞可能已經(jīng)死亡了。4．生物膜的流動(dòng)性與選擇透過性的關(guān)系①只有活細(xì)胞才具有膜的流動(dòng)性和選擇透過性。②膜的流動(dòng)性受溫度影響。特別提醒：第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三5、延深拓展①可利用細(xì)胞液有顏色的植物組織，將其放入無色溶液中，然后用高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿處理，觀察處理前后有無溶液顏色的變化。②將種子切開，放入紅墨水中，胚部分不被染紅，而胚乳部分被染紅。

細(xì)胞膜選擇透過性實(shí)驗(yàn)探究第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三(1)細(xì)胞膜主要是由__________和__________組成的。(2)____________構(gòu)成膜的基本支架，具有流動(dòng)性。(3)蛋白質(zhì)分子：有的鑲在磷脂分子層的__________；有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以________________。(4)在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為__________。(5)在功能上表現(xiàn)為__________。(6)細(xì)胞膜上的外表面有糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的__________和糖類與脂質(zhì)結(jié)合的__________。糖脂磷脂蛋白質(zhì)磷脂雙分子層表面運(yùn)動(dòng)流動(dòng)性選擇透過性糖蛋白6、歸納總結(jié)：第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋ǎ〢細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性B細(xì)胞膜是選擇透過性C細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子2.下列哪一種膜結(jié)構(gòu)能通過生物大分子（）A細(xì)胞膜B核膜C線粒體膜C葉綠體膜課堂練習(xí)：BC第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3.一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（）A5B6C7D84.細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（）A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸BA第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三5.變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（）A保護(hù)作用B一定的流動(dòng)性C主動(dòng)運(yùn)輸D選擇透過性B第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三6.（2009年浙江卷）對(duì)某動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，如下示意圖所示，其基本過程：①用某種熒光染料標(biāo)記該動(dòng)物細(xì)胞，細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點(diǎn)。②用激光束照射該細(xì)胞表現(xiàn)出熒光的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）。③停止激光束照射一段時(shí)間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù)，即又出現(xiàn)了斑點(diǎn)。上述實(shí)驗(yàn)不能說明的是()A.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性B.熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合C.根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾蔇.根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動(dòng)速率C第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三7.下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和b為兩種物質(zhì)的運(yùn)輸方式，下列對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述不正確的有幾項(xiàng)？()（1）不同物種的細(xì)胞中①、②和③的種類均不同（2）免疫抑制藥物可作用于①而使器官移植的成功率明顯提高（3）b運(yùn)輸方式能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性（4）如圖示為肝細(xì)胞膜，則a可代表尿素，b可代表葡萄糖A、一項(xiàng)B、二項(xiàng)C、三項(xiàng)D、四項(xiàng)B第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三8、（2009年海南卷）已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內(nèi)注入適量的20％蔗糖溶液、排出魚鰾內(nèi)的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10％蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖是()B第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三9、下列關(guān)于生物膜的敘述，不正確的是()A.細(xì)胞膜、核膜及細(xì)胞器膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)B.與主動(dòng)運(yùn)輸相關(guān)的載體在生物膜上合成C.生物膜之間能夠相互融合可以證明生物膜具有一定的流動(dòng)性D.功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多B第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

10、分析下列材料，回答問題：材料一1859年，E·Overton選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。材料二1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān)，且溶解度越大越容易通過。材料三科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深入分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解(提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))材料四1970年，科學(xué)家用不同熒光的染料標(biāo)記抗體，使小鼠和人細(xì)胞膜分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開始時(shí)一半呈紅色，另一半呈綠色，但在37℃水浴中保溫