生物膜的流動鑲嵌模型詳解演示文稿

第節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點優(yōu)選第節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型目前二頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點從生理功能入手的科學探究19世紀末，歐文頓（E.Overton）在研究各種未受精卵細胞的透性實驗不溶于脂質的物質溶于脂質的物質細胞膜從實驗現(xiàn)象能推測出什么結論呢？膜是由脂質組成一、對生物膜結構的探索歷程目前三頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點20世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，化學分析膜表明：實驗證據(jù)從生理功能入手的科學探究膜的主要成分是脂質和蛋白質脂質和蛋白質是怎樣組合形成膜的呢？問題：目前四頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點小資料磷脂是組成細胞的主要脂質，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭”部，和一個疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？親水“頭部”疏水“尾部“水空氣親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。目前五頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點實驗證據(jù)1925年Gorter和Grendel用丙酮（一種有機溶劑）從一定數(shù)量的紅細胞中抽提脂類，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表面積的2倍脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層GORTER目前六頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點蛋白質位于細胞膜的什么位置呢？推測？？……40年代，曾經(jīng)有學者推測蛋白質覆蓋在脂質的兩邊假說問題：目前七頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點透射電子顯微鏡（REM）1959年，羅伯特森（J.D.Robertson）用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜電鏡下的照片，顯示暗-明-暗三層結構。實驗證據(jù)蛋白質的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。蛋白質蛋白質脂質三明治模型目前八頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點變形蟲的變形運動變形蟲在吞噬草履蟲三明治模型無法解釋的現(xiàn)象目前九頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點新技術帶來新模型蛋白質在膜中的分布是不對稱的科學家關于蛋白在細胞膜上存在的三種方式的概括：在膜表面嵌在膜中穿透膜目前十頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點小鼠細胞和人細胞融合實驗時間：1970年人物：費雷和埃迪登等實驗：將人和鼠的細胞膜蛋白質用不同熒光染料標記后融合目前十一頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點1）、推翻靜止模型的觀點細胞膜具有流動性2）、提出新的細胞膜模型流動鑲嵌模型目前十二頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。目前十三頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點1、磷脂雙分子層構成膜的基本支架。（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部朝向內側）二、流動鑲嵌模型的基本內容目前十四頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點2、蛋白質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，有的橫跨整個磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結構內外的不對稱性）目前十五頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點4、大多數(shù)的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現(xiàn)了膜的流動性）5、細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）3、磷脂分子是可以運動的，具有流動性。（其分子的運動有多種形式）目前十六頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點生物膜的組成及特點：

1、化學組成：膜主要由

構成，其基本支架是

。2、結構特點：組成膜的蛋白質和脂質具

，蛋白質在磷脂雙分子層上分布是

。3、功能特點：生物膜是一種

膜。這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子可以通過，而其他則不能通過。脂質和蛋白質磷脂雙分子層流動性不對稱的選擇透過性目前十七頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點O2、CO2、苯、N2水、甘油乙醇葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉO2、CO2、N2、苯水、甘油乙醇、葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉ細胞膜主要成分：磷脂和蛋白質成分：磷脂脂雙層膜目前十八頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點問題探討：P701、從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮氣、苯（脂溶性的）等小分子很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較小的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。2、葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層，但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖。3、通過此圖還可以聯(lián)想得出，細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質來運輸?shù)葐栴}。小腸上皮細胞上有能轉運葡萄糖的蛋白質。推測：目前十九頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點——物質順濃度梯度進出細胞的擴散

一：被動運輸

提出問題：被動運輸中的擴散和物理上的擴散是否相似？自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？3為什么自由擴散和協(xié)助擴散被統(tǒng)稱為被動運輸？共同點：都是順濃度梯度進行的,不需要消耗能量不同點：前者不需要載體蛋白的協(xié)助，后者必須載體蛋白的協(xié)助才能實現(xiàn)因為自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度進行的不需要消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。相似,物質均為順濃度梯度的運輸類型：自由擴散、協(xié)助擴散兩種目前二十頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點物質跨膜運輸?shù)姆绞?、自由擴散2、協(xié)助擴散ab運輸速度物質濃度自由擴散協(xié)助擴散目前二十一頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比人紅細胞中鉀離子的濃度比血漿高30倍；鈉離子的濃度只有血漿的1／6；甲狀腺濾泡上皮細胞內碘的濃度比血液高20—25倍。資料：目前二十二頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點從低濃度到高濃度；需要載體蛋白的協(xié)助；需要能量（ATP)。二：主動運輸——物質逆濃度梯度進出細胞的運輸如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞。目前二十三頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點第4節(jié)——物質跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|運輸?shù)姆较颉＜毎韧馕镔|的濃度。被運輸物質的特點。細胞外細胞內細胞外細胞內目前二十四頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點問題討論：1主動運輸與被動運輸?shù)膮^(qū)別是什么？2你認為以上哪種方式對于活細胞完成各項生命活動最重要，為什么？主動運輸：逆濃度梯度運輸，要消耗能量被動運輸：順濃度梯度運輸，不要消耗能量主動運輸目前二十五頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點主動運輸?shù)囊饬x：保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中。目前二十六頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點運輸方式比較項目被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散運輸方向是否需要載體蛋白是否消耗細胞內的能量代表例子物質跨膜運輸?shù)姆绞奖容^順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧氣、水、二氧化碳等通過細胞膜葡萄糖通過紅細胞膜葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜；離子通過細胞膜目前二十七頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩?物質濃度氧氣濃度溫度自由擴散協(xié)助擴散主動運輸物質濃度運輸速率運輸速率物質濃度氧氣濃度氧氣濃度運輸速率自由擴散或協(xié)助擴散運輸速率目前二十八頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點大分子物質和顆粒性物質附著在細胞膜上，由細胞膜內陷形成小囊，這些物質就被包入小囊內，然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進入細胞內部，這種現(xiàn)象叫做胞吞。如人體內白細胞的吞噬作用有些物質在細胞膜內被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與細胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細胞表面，并且向細胞外張開，使內涵物質排出細胞外，這種現(xiàn)象叫做胞吐。如分泌性蛋白的合成和運輸過程大分子物質進出細胞的方式胞吞：胞吐：目前二十九頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點人體的白細胞能吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞，這是細胞的什么作用？對于人體有什么意義？胞吞胞吐目前三十頁\總數(shù)三十二頁\編于二十點協(xié)助擴散自由擴散物質跨膜運輸?shù)姆绞剑ㄐ》肿雍碗x子）主動運輸

大分子物質胞吞

胞吐消耗能量順