生物膜的流動鑲嵌模型公開演示課件

1、膜的研究是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的重要課題之一。 -引自汪堃仁院士等主編的細(xì)胞生物學(xué),課前,2,生命系統(tǒng)的邊界-薄 控制物質(zhì)的進(jìn)出-選擇透過性 具有一定的彈性-伸縮性,彈力布,普通布,塑料袋,問題探究,選擇依據(jù),用哪種材料作細(xì)胞膜更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能,3,第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型,4,1.生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容是什么？ 2.通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，你對科學(xué)的過程和方法有哪些領(lǐng)悟？ 3.生物膜的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)體現(xiàn)在哪,本節(jié)聚焦,5,提出假說： 膜是由脂質(zhì) 組成的,6,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,觀察現(xiàn)象,提出問題,作出假說,脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)

2、更容易通過細(xì)胞膜,細(xì)胞膜的成分是什么,細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的,從細(xì)胞膜中提取到大量磷脂,細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的,提取細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)檢測,應(yīng)用化學(xué)手段分析表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),組成膜的脂質(zhì)中磷脂含量最多,資料1.歐文頓的實(shí)驗(yàn),7,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),溶于脂質(zhì)的物質(zhì),細(xì)胞膜,資料1.歐文頓的實(shí)驗(yàn),8,結(jié)論：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,脂質(zhì)中主要成分是：磷脂,9,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,10,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)在生物膜上是怎樣分布的呢,11,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,12,13,14,磷脂雙分子層,15,資料四,

3、20世紀(jì)40年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。但直到50年代，電子顯微鏡的誕生，科學(xué)家用它來觀察細(xì)胞膜。1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu),假設(shè)1：脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì),假設(shè)2：蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì),16,小知識： 電子束照射在分子質(zhì)量高的物質(zhì)上，散射度高，較為黑暗；照射在分子質(zhì)量低的物質(zhì)上，散射度低，較為亮,17,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),羅伯特森結(jié)合其他科學(xué)家的工作，大膽的提出生物膜的模型,18,思考：流動鑲嵌模型與蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型有何異同,相同點(diǎn),都認(rèn)為組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),不同點(diǎn),1、流動鑲

4、嵌模型認(rèn)為蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的。而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè) 2、流動鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動的，而三層結(jié)構(gòu)認(rèn)為生物膜是靜止結(jié)構(gòu),19,變形蟲的變形運(yùn)動,變形蟲在吞噬草履蟲,20,吞噬作用,21,22,結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的流動性,23,1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型,24,25,1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型,為多數(shù)人所接受,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架，這個支架不是靜止的。磷脂雙分子層是清油般的流體，具有流動性。蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層的表面

5、，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的,歐文頓,兩位荷蘭科學(xué)家,羅伯特森,19世紀(jì)末,1925年,1959年,1970年,1972年,膜是由脂質(zhì)組成的,生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜具有流動性,在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)基礎(chǔ)上,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,3、 糖被 糖脂,保護(hù)和潤滑,糖蛋白：識別作用（糖類的成分起重要作用,糖被分布在細(xì)胞膜的外側(cè),4、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特點(diǎn)：具有一定的。 原因：組成膜的和大都是運(yùn)動的,流動性,蛋白質(zhì),脂質(zhì),5、細(xì)胞膜的功能特點(diǎn),選擇透過性,1、磷脂雙分子層構(gòu)

6、成了細(xì)胞膜的基本骨架,2、蛋白質(zhì)分子,覆蓋在磷脂雙分子層外側(cè),鑲嵌在磷脂雙分子層兩側(cè),貫穿磷脂雙分子層,體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu) 內(nèi)外的不 對稱性,28,1、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?） A 細(xì)胞膜具有一定流動性 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,課堂練習(xí),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,29,3、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)胞葉葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（ ） A 5 B 6 C 7 D

7、8,4、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、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,30,5、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 一定的流動性 C 主動運(yùn)輸 D 選擇透過性,6、下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是（ ） A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素,31,1）上述材料說明細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有 特性。 （2）下列哪些現(xiàn)象與細(xì)胞膜伸展突起相關(guān) （ ） A腫瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移B白細(xì)胞吞噬異物 C葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞 D抗體的分泌 （3

8、）若要進(jìn)一步證明水的快速內(nèi)流是細(xì)胞膜水通道蛋白開放所致，可另設(shè)計(jì)一組對照實(shí)驗(yàn)，用 對_進(jìn)行處理,4在美國梅奧診所工作的華人科學(xué)家陳賢明研究員和他的同事，利用體外膽管上皮細(xì)胞感染模型，分析了隱孢子蟲的子孢子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的全過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隱孢子蟲的子孢子侵入宿主細(xì)胞膜內(nèi)時，會誘發(fā)大量宿主細(xì)胞膜載體及水通道聚集，導(dǎo)致膜局部快速水內(nèi)流，從而促使局部細(xì)胞膜伸展突起。據(jù)此回答,32,答案：（1）一定的流動性 （2）A、B、D （3）蛋白質(zhì)抑制劑 水通道蛋白,解析】（1）從題中所給材料可知，細(xì)胞膜受到刺激可使細(xì)胞膜伸展突起，說明細(xì)胞膜具有一定的流動性。（2）腫瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移，需進(jìn)行變形運(yùn)動；白細(xì)胞吞食異物，細(xì)胞膜要伸出偽足將異物包裹；抗體的分泌，細(xì)胞膜要出芽進(jìn)行胞吐，都與細(xì)胞膜伸展突