细胞膜的流动镶嵌模型.ppt

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1、Shenzhen lean-sigma consultant Co., LTD 版权所有版权所有 翻版必究翻版必究1 1/41/41Any use, dissemination, distribution or duplication of this transmission is strictly prohibited.XX XX (HK) ,LTDCompany Logo在制作真核细胞三维结构的模型的活动中，如果有三种材料让你选择做细胞膜： A 塑料袋 B 普通布 C 弹力布你会选择哪一种呢你会选择哪一种呢？XX XX (HK) LTD 2 2/2/2Dept. Logo资料补充： 普通布

2、：用麻、棉等织成的，可以做衣服或其他物品的材料 塑料袋：无毒、无味、无臭，符合食品包装卫生标准。聚乙烯薄膜，轻盈透明，具有防潮、抗氧、耐酸、耐碱、气密性一般，热封性优异等性能。 弹力布：使用原料纱 等原料，制成的针织物，在横向拉伸时有优良弹性，不易卷边.选择的依据选择的依据 系统的边界系统的边界 薄薄 选择透过性选择透过性 伸缩性伸缩性 Shenzhen lean-sigma consultant Co., LTD 版权所有版权所有 翻版必究翻版必究3 3/41/41Any use, dissemination, distribution or duplication of this tran

3、smission is strictly prohibited.XX XX (HK) ,LTDCompany Logo 生物膜的生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型XX XX (HK) LTD 4 4/2/2Dept. Logo生物膜的主要成分 提出问题 ：生物膜的主要成分是什么？ 假设依据 ：19世纪末欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物 质更容易通过细胞膜进入细胞。XX XX (HK) LTD 5 5/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（一） 实验事实：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解） 实验现象：细

4、胞膜被破坏XX XX (HK) LTD 6 6/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（一） 提出假设：生物膜是由脂质和蛋白质组成的。 实验验证：20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。 得出结论：所设假设成立，脂质和蛋白质是膜的主要成分。XX XX (HK) LTD 7 7/2/2Dept. Logo对生物膜结构的探索历程（一） ： 在推理分析得出结论后，还有必要对 膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ XX XX (HK) LTD 8 8/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（二） 提出问题：脂质在膜上是如何

5、排列的。 磷脂分子的结构 假设依据：磷脂是由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的。XX XX (HK) LTD 9 9/2/2Dept. Logo磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水 对生物膜结构的探索历程（二）XX XX (HK) LTD 1010/2/2Dept. Logo绘图活动绘图活动：将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界面上铺展水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？空气空气 水水 对生物膜结构的探索历程（二）XX XX (HK) LTD 1111/2/2Dept. Logo尝

6、试细胞画出膜中的尝试细胞画出膜中的磷脂分子磷脂分子的排布模型的排布模型 对生物膜结构的探索历程（二）XX XX (HK) LTD 1212/2/2Dept. Logo水水水水 对生物膜结构的探索历程（二）水水XX XX (HK) LTD 1313/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（二） 提出假说：脂质分子排列为两层。 实验验证：1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提出脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 得出结论：脂质分子在膜上排列为两层。XX XX (HK) LTD 1414/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索

7、历程（三） 提出问题：蛋白质也是细胞膜的主要成分，那么它位于细胞膜中的什么位置呢？ 假设依据：20世纪50年代，电子显微镜诞生，科学家用它观察细胞膜。1959年罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜的清晰的暗亮暗的三层结构。XX XX (HK) LTD 1515/2/2Dept. Logo 电子束照射大分子物质散射度高，黑电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。XX XX (HK) LTD 1616/2/2Dept. Logo“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模式图图XX XX (HK) LT

8、D 1717/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（三） 提出假设：所有的的生物膜都是都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成是吗 提出质疑：如果是这样，生物膜的复杂功能将无法实现，就连细胞的生长，变形虫运动这样的现象无法解释。 提出假设：细胞膜不是严格按照蛋白质脂质蛋白质严格隔开的。XX XX (HK) LTD 1818/2/2Dept. Logo 标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。断开，升温后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的XX XX

9、 (HK) LTD 1919/2/2Dept. Logo对生物膜结构的探索历程（二） 实验事实：运用冰冻蚀刻技术研究。发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。 得出结论：蛋白质镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。XX XX (HK) LTD 2020/2/2Dept. Logo想一想想一想:根据今天所获得的信息，你根据今天所获得的信息，你能否构建一个细胞膜模型？能否构建一个细胞膜模型？画一画画一画:细胞膜的结构模型简图细胞膜的结构模型简图XX XX (HK) LTD 2121/2/2Dept. Logo 对生物膜结构的探索历程（三） 提出问题：生物膜是静止的吗 假

10、设依据：细胞膜有选择透过性和物质的转运以及信息的交流功能，推测生物膜不是静止的，而是流动的，及膜上的物质可以流动。 提出假设：生物膜不是静止的，而是流动的。 XX XX (HK) LTD 2222/2/2Dept. Logo 实验验证：1970年绿色荧光的染料标记的小鼠表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人的细胞相融合，刚开始时，融合细胞一半发绿光，一半发红光。在37下经过40min，两种颜色的荧光均匀分布。实验对生物膜结构的探索历程（三） 得出结论：生物膜具有流动性XX XX (HK) LTD 2323/2/2Dept. Logo诱导融合人细胞人细胞鼠细胞

11、鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C实验结论:细胞膜具有流动性。XX XX (HK) LTD 2424/2/2Dept. LogoXX XX (HK) LTD 2525/2/2Dept. Logo 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。XX XX (HK) LTD 2626/2/2Dept. Logo1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。的蛋白质组成。还有少量的多糖。XX XX (HK) LTD 2727/2/2Dep

12、t. Logo 2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；膜的基本骨架；XX XX (HK) LTD 2828/2/2Dept. Logo3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的出分布的不对称性。不对称性。XX XX (HK) LTD 2929/2/2Dept. Logo4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分

13、子结合形成糖脂XX XX (HK) LTD 3030/2/2Dept. Logo 糖蛋白的作用：1有保护和润滑作用，2还与细胞膜表面的识别有密切关系XX XX (HK) LTD 3131/2/2Dept. Logo（2）膜蛋白的运动性）膜蛋白的运动性5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性运动的，体现了膜的流动性（1）磷脂分子的运动性）磷脂分子的运动性XX XX (HK) LTD 3232/2/2Dept. Logo 磷脂分子的运动磷脂分子的运动XX XX (HK) LTD 3333/2/2Dept. LogoXX XX (HK) LTD 3434

14、/2/2Dept. Logo 流动镶嵌模型的基本内容 1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。 它的主要内容是： 1.磷脂双分子层构成了膜的基本支架，并具有磷脂双分子层构成了膜的基本支架，并具有流流动性动性， 2.蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶镶在磷脂双分子层的表面，有在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部的部分或全部嵌嵌入磷脂双分子层中，有的入磷脂双分子层中，有的横跨横跨整整个磷脂双分子层，蛋白质也是可以个磷脂双分子层，蛋白质也是可以运动运动的的。备注：这个结论是被大多数人所接受的XX XX (HK) LTD 3535/2/2Dept. LogoXX XX (HK) LTD 3636/2/

15、2Dept. Logo小结：小结：1.生物膜的组成：生物膜的组成：生物膜是由生物膜是由_和和_组成的。组成的。脂质脂质蛋白质蛋白质2.生物膜的流动镶嵌模型。生物膜的流动镶嵌模型。 生物膜的流动模型认为，生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂是成本骨架；构成生物膜的磷脂是成_排列的，具排列的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。磷脂双分子层磷脂双分子层双层双层3.糖被的结构及功能。糖被的结构及功能。 糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和和_结合形成的糖蛋白，其作用是结合形成

16、的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白质蛋白质糖类糖类细胞识别细胞识别免疫反应免疫反应XX XX (HK) LTD 3737/2/2Dept. Logo3、思考：、思考：流动镶嵌模型与蛋白质流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三层蛋白质三层结构模型有何异同？结构模型有何异同？XX XX (HK) LTD 3838/2/2Dept. Logo相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质

17、均匀分布在脂双层的两侧分布在脂双层的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构的，而三层结构认为生物膜是静止结构XX XX (HK) LTD 3939/2/2Dept. Logo1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ） A细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 2人体某些白细胞能进行变形运动、

18、穿出小血管壁，吞噬侵入人人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。）。 A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散3一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。）。 A结构特点具有流动性结构特点具有流动性 B选择透过性选择透过性 C专一性专一性 D具有运输物质的功能具有运输物质的功能 ACA课堂练习课堂练习:XX XX

19、 (HK) LTD 4040/2/2Dept. Logo4在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分泾渭分明明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下

20、面的问题。（1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。的特点。 （2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结构上具有明了这类物质在分子结构上具有_性。性。 蛋白质蛋白质 流动性流动性 特异性特异性 XX XX (HK) LTD 4141/2/2Dept. LogoThanks To Everybody !“We Always Consider The Specialty 、Speed、Efficiency、Cost & Quality”Concept:End & ThanksXX XX (HK) LTD 4242/2/2Dept. Logo 静态静态“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三三层结构是否能体现膜的功能层结构是否能体现膜的功能?返返回回对生物膜结构的探索历程（三）