第四章第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型ppt

1、第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是誰(shuí)是誰(shuí), ,隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩, ,是誰(shuí)是誰(shuí), ,為我日夜守邊防為我日夜守邊防, ,是誰(shuí)是誰(shuí), ,為我傳信報(bào)安康。為我傳信報(bào)安康。沒(méi)有你沒(méi)有你, ,我我一個(gè)小小的細(xì)胞一個(gè)小小的細(xì)胞會(huì)是何等模樣會(huì)是何等模樣? ?丁衛(wèi)萍丁衛(wèi)萍1.細(xì)胞膜的功能有哪些？2.上節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)說(shuō)明細(xì)胞膜的什么功 能？細(xì)胞膜具有彈性嗎？問(wèn)題探討塑料袋普通布彈力布其他用結(jié)構(gòu)跟功能相適應(yīng)的觀(guān)點(diǎn)分析，用哪種材料做細(xì)胞膜更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能？細(xì)胞膜具有：1.屏障分隔2.選擇透過(guò)性3.信息交流彈力布能完全表現(xiàn)細(xì)胞膜的功能嗎？開(kāi)篇：從生理功能入手的科學(xué)研究從生理功能入手的科學(xué)研究從

2、生理功能入手的科學(xué)研究19世紀(jì)末，歐文頓（E.Overton）在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性實(shí)驗(yàn)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推測(cè)出什么結(jié)論呢？思考與討論思考與討論: :最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定？在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？膜是由脂質(zhì)組成最初依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出設(shè)想，是一種常見(jiàn)的科學(xué)方法。假說(shuō)還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察來(lái)證實(shí)。提出假說(shuō)20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，化學(xué)分析膜表明：實(shí)驗(yàn)證據(jù)從生理功

3、能入手的科學(xué)探究從生理功能入手的科學(xué)探究膜的主要成分是脂質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢？問(wèn)題：?jiǎn)栴}：繼承篇：?jiǎn)挝荒つＰ偷奶岢鰡挝荒つＰ偷奶岢鰡挝荒つＰ偷奶岢鲂≠Y料磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個(gè)親水磷酸“頭”部，和一個(gè)疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？親水“頭部”水水空氣空氣親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。疏水“尾部”水水水水 D水水水水 E水水 C水水水水水水 A水水 B水水單位膜模型的提出單位膜模型的提出細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存

4、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？推測(cè)單位膜模型的提出單位膜模型的提出實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1925倆位荷蘭科學(xué)家用丙酮（一種有機(jī)溶劑）從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類(lèi)，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倍脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層GORTER脂單分子層=2單位膜模型的提出單位膜模型的提出蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？推測(cè)？推測(cè)？40年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊假說(shuō)問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 1959 1959年，羅伯特森實(shí)驗(yàn)?zāi)辏_伯特森實(shí)驗(yàn)“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -脂質(zhì)脂質(zhì)- -蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu) 靜態(tài)的統(tǒng)一

5、結(jié)構(gòu)靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)證據(jù)變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)單位膜模型無(wú)法解釋的現(xiàn)象單位膜模型無(wú)法解釋的現(xiàn)象開(kāi)拓篇：新技術(shù)帶來(lái)新模型膜能運(yùn)動(dòng)嗎？如果運(yùn)動(dòng)，膜上的蛋白質(zhì)又該位于什么位置？跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型蛋白質(zhì)在膜中的分布是蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)的的科學(xué)家關(guān)于蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上存在的三種方式的概括：l鑲在膜表面l嵌入在膜中l(wèi)貫穿透膜小鼠細(xì)胞小鼠細(xì)胞綠色熒光綠色熒光染料標(biāo)記染料標(biāo)記的的膜蛋白膜蛋白細(xì)胞融合細(xì)胞融合40min40min37 37 雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞紅色熒光紅色熒光染料標(biāo)記染料標(biāo)記的的膜蛋白膜蛋白人細(xì)胞人細(xì)胞膜蛋白具有一定的流動(dòng)性膜蛋白具有一定的流動(dòng)性1970

6、1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)?zāi)隉晒鈽?biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)小資料磷脂分子的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性：變形蟲(chóng)的變形、白細(xì)胞吞噬細(xì)胞、分泌蛋白的分泌、動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹失水皺縮、細(xì)胞融合。新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型在新的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結(jié):3 3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、橫跨三種

7、，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子有鑲在表面、嵌入、橫跨三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類(lèi)結(jié)合形成糖被。與糖類(lèi)結(jié)合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱(chēng)性。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱(chēng)性。（糖被糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）小結(jié)：概念圖基本支架具有流動(dòng)性有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)生物膜具有結(jié)構(gòu)特性: 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子部分鑲在磷脂部分鑲在磷脂雙分子層表面雙分子層表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中流動(dòng)性流動(dòng)性成分：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜。 。20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由 和 組成

8、。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？ 1925年 荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的單位膜模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)。 如果膜是靜態(tài)的，細(xì)胞的一些復(fù)雜功能又怎樣解釋呢？ 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，桑格和尼克森提出了 。 回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型1 1、細(xì)胞膜的、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型與與蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 三層結(jié)構(gòu)模型的最大的三層結(jié)構(gòu)模型的最大的

9、不同不同是是A A、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D D、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有透過(guò)性胞膜具有透過(guò)性C C、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性B B、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì) 胞膜具有一定的流動(dòng)性胞膜具有一定的流動(dòng)性A A2 2、變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足，這一、變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足，這一生理過(guò)程的完成依賴(lài)于細(xì)胞膜的生理過(guò)程的完成依賴(lài)于細(xì)胞膜的 A A 、保護(hù)作用、保護(hù)作用 B B、 一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流 3 3、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是 A A糖蛋白糖蛋白 B B磷脂磷脂 C C脂肪脂肪 D D核酸核酸4 4、下列關(guān)于細(xì)胞膜的說(shuō)法中，、