《142细胞膜的流动镶嵌模型PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《142细胞膜的流动镶嵌模型PPT课件.ppt（31页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、P65（阅读并回答）1欧文顿做了什么实验？2欧文顿的提出假说的内容是什么？3依据什么知识和事实提出这一假说？,1植物细胞的通透性的实验2膜是由脂质组成的3相似相溶性，脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜进入细胞。,2.1对生物膜结构的探索历程 资料一,思考 4膜还有其它的成分吗？5膜中脂溶性物质是如何排布的？,2.1对生物膜结构的探索历程 资料二,P65（阅读并回答）1两位荷兰科学家得出什么结论？,1细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层的,2.1对生物膜结构的探索历程 资料二,P65（阅读并回答）1两位荷兰科学家得出什么结论？2他们依据什么事实而得出的？,2从红细胞膜中提取脂质，在空气-
2、水界面上铺成单层分子层，发现单层分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,思考：为什么用人的红细胞来提取？为什么用丙酮来提取？,思考与讨论（P66）1 最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？2 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？3 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸的“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。请运用相关的化学知识，解释为什么磷脂在空气水界面上铺展成单分子层，而科学家如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的。,1、从生理功能上入手，是通过对现象的推理分析得出的,2、
3、有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。,3、因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。,2.1对生物膜结构的探索历程 资料三,化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。（P66）思考：蛋白质位于脂双层的什么位置呢？,1罗伯特森对生物膜模型提出假说的内容是什么？2罗伯特森的依据是什么？技术条件是什么,1所有的生物膜都由“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构构成的静态的统一结构,2细胞膜电镜观察的结果（P66T4）电镜,
4、2.1对生物膜结构的探索历程 资料三,3这种“三明治”结构模型有什么不足？,4有什么证据证明细胞膜中的是不断运动的呢？,3把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。（如：不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象）应当是动态的弹性的结构,请探究细胞膜中的分子是否不断运动,提供材料：1.人细胞 2.鼠细胞 3.抗人细胞膜蛋白的荧光抗体（显红色荧光）4.抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光）5.灭活的仙台病毒注：灭活的仙台病毒能促进细胞融合注：荧光抗体能与细胞膜蛋白结合 等-,提出问题作出假设设计实验,1分子运动-观察迹象-借助标记-如何标记-材料条件,设计思路,2个细胞是否能融
5、合为1个细胞呢？我怎么就知道2个细胞融合为1个细胞呢？,细胞膜中的分子是不断运动的,细胞膜中的分子是不断运动的吗？,3融合中观察标记的动向,请探究细胞膜中的分子是否不断运动,设计实验,材料用具,1.人细胞 2.鼠细胞 3.抗人细胞膜蛋白的荧光抗体（显红色荧光）4.抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光）5.灭活的仙台病毒注：灭活的仙台病毒能促进细胞融合注：荧光抗体能与细胞膜蛋白结合,培养皿，培养液，温控箱，显微镜等,请探究细胞膜中的分子是否不断运动,3设计实验,实验预期,借助标记-能观察到细胞融合-细胞膜中的分子运动,请探究细胞膜中的分子是否不断运动,借助标记-观察不到细胞融合-细胞膜中的分子不
6、运动,4进行实验,实验步骤,请探究细胞膜中的分子是否不断运动,1.用抗人细胞膜蛋白的荧光抗体标记人细胞膜蛋白2.用抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体标记鼠细胞膜蛋白3.用灭活的仙台病毒让两种细胞融合4.在37下培养40min，注意观察融合的开始、中途、结束的情况,5分析结果，得出结论（略）6表达和交流（略）,思考：1人与鼠的细胞膜能融合的原因是？2这一事实表明了什么细胞膜具有什么特性？,1970年 Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说：,2.1对生物膜结构的探索历
7、程 资料四,细胞膜具有流动性,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图,2.1对生物膜结构的探索历程 资料五,时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：,流动镶嵌模型,1972年谁提出了什么模型？,2.2流动镶嵌模型的基本内容,结构特点：,功能特点：,磷脂,磷脂双分子层,蛋白质分子,糖蛋白(糖被),一定的流动性,选择透过性,思考：细胞膜的内表面有糖蛋白(糖被)？,1972年S.J.Singer和G.Nicolson通过对已有的模型进行修正而提出的 流动镶嵌模型。,2.1流动镶嵌模型的基本内容,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧,2、磷脂分子是可以
8、运动的，具有流动性。其分子的运动有多种形式,3、蛋白质分子或横跨、或嵌入、或镶表在磷脂双分子层中.体现了膜结构内外的不对称性和不均匀性,4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。也体现了膜的流动性,5、细胞膜外表有糖被(一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白)。糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。,思考：1、生物膜的磷脂双分子层是怎样形成的？2、你能分出细胞膜的外面和里面吗？判断的理由是什么？3、细胞膜上的糖被有什么作用？,2.1流动镶嵌模型的基本内容,思考与讨论21、在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步赶到怎样
9、的作用？,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。,思考与讨论22、在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？,2.1流动镶嵌模型的基本内容,在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜
10、模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。,2.1流动镶嵌模型的基本内容,磷 脂：双分子层，基本支架,蛋白质：镶表、嵌入或横跨于磷脂双分子层,糖 类：与蛋白质结合成糖蛋白，位于细胞膜外表成糖被,19世纪末，欧文顿提
11、出：膜是由_组成的。20世纪初，对膜化学成分鉴定：膜是由_和_组成的。1925年，荷兰科学家提出：膜中的脂质分子排列为_。1959年，罗伯特森提出生物膜的静态模型(单位膜模型)：“_”三层结构。1970年，弗雷和埃迪登用绿色和红色荧光染料对小鼠和人体细胞膜上蛋白质进行染色标记，并让两种细胞进行融合。实验证明：细胞膜具有_。1972年，_和_提出“_”。,脂质,脂质,蛋白质,连续的两层,蛋白质脂质蛋白质,流动性,桑格,尼克森,流动镶嵌模型,课堂小结,1、生物膜是由_组成；2、_是生物膜的基本支架，具有_性；3、蛋白质分子有的_在磷脂双分子层表面，有的部分或全部_磷脂双分子层，有的整个_磷脂双分子
12、层；大多数蛋白质分子也是可以_；4、在细胞膜的外侧，有一层细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的_，叫做_；5、生物膜的结构特点：_;6、生物膜的功能特点：_;,脂质、蛋白质、糖类,磷脂双分子层,镶,嵌入,横跨,糖蛋白,糖被,流动性,选择透过性,流动,运动,流动镶嵌模型的基本内容,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为 A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,2、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层数是
13、A 4 B 6 C 12 D 8,3、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是 A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,4、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的 A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性,5、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素,练习：1、构成细胞膜的基本支架是：A.蛋白质分子 B.核酸分子 C.脂肪分子 D.磷脂双分子层,D,2、细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物
14、质是：A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸,A,3、选择透过性是细胞膜的一个重要生理特性，下列哪一项与细胞膜的选择透过性无关：A.磷脂分子对某些物质的不透性B.膜载体的专一性C.脂分子对某些物质的亲合力D.细胞膜的流动性,D,4、在污水处理时，人们设计出一种膜，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒金属离子的污染，这是试图模拟生物膜的：A.选择透过性 B.流动性功能 C.主动运输功能 D.选择透过性功能,D,基础题P691.提示：细胞膜太薄了，光学显微镜下看不见，而19世纪时还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生理功能入手进行探究。2.脂质和蛋白质。3.提示：这两种结构模型都
15、认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：（1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型认为蛋白质均匀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的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。4.D。,拓展题P691.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈进的。2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。,
