生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件

第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間：1895年人物：歐文頓（E.Overton）實(shí)驗(yàn)：用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)：E.Overton的推測(cè)：

●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜膜是由脂質(zhì)組成的1、對(duì)生物膜組分的探索——脂質(zhì)資料1細(xì)胞膜的通透性實(shí)驗(yàn)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

時(shí)間：1925年

人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel

實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！2、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索——磷脂雙分子層資料2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型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(huì)怎么樣鋪展？細(xì)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(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？資料3：磷脂分子結(jié)構(gòu)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你對(duì)膜化學(xué)成分在種類上認(rèn)識(shí)是否還有新的結(jié)論?

問題探討：得出結(jié)論：推測(cè)膜中可能還含有蛋白質(zhì)等3、對(duì)生物膜組分的探索——蛋白質(zhì)資料4生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

時(shí)間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實(shí)驗(yàn)：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則呈亮帶。

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)模型有什么不足？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(duì)生物膜架構(gòu)的探索——脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的排布方式生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型標(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、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的資料6冰凍蝕刻電子顯微法生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

時(shí)間：資料七1970年LarryFrye等

將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光染料標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光染料均勻分布細(xì)胞膜具有流動(dòng)性結(jié)論：人物：實(shí)驗(yàn)：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型桑格和尼克森在繼承中創(chuàng)新提出流動(dòng)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)成膜的基本支架。3、蛋白質(zhì)分子有的鑲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。4、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都不是靜止不動(dòng)的,而是具有一定的流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)），問題：①細(xì)胞膜的組成成分？②細(xì)胞膜的基本支架？③蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的？④細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)？生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型糖蛋白細(xì)胞膜上的糖

分布在細(xì)胞膜外表，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。

細(xì)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(hù)和潤(rùn)滑、與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間信息傳遞等密切除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的糖脂。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型①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(duì)稱性;②糖類在細(xì)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表面,也呈現(xiàn)了膜的不對(duì)稱性.

因此,根據(jù)糖蛋白的分布,可以判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè).膜的不對(duì)稱性生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型對(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

和

組成；1925年，兩位荷蘭科學(xué)家將紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子發(fā)現(xiàn)此時(shí)的面積是原膜表面積的兩倍，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(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)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)流動(dòng)性尼克森流動(dòng)鑲嵌模型小結(jié)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型根據(jù)現(xiàn)象和已有知識(shí)提出假說或模型用觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)假說或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充實(shí)踐檢驗(yàn)建模的基本方法

問題：在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?…生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型概念圖小