罗伯特森认为生物膜结构都是蛋白质—脂质课件.ppt

1、选哪种材料做细胞膜更适于体现选哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能呢？细胞膜的功能呢？塑料袋塑料袋弹力布弹力布普通布普通布一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程阅读课本阅读课本65-67页，完成页，完成“一、一、对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程”的的基础梳理基础梳理1972197020世纪世纪60年代年代195919世世纪末纪末20世世纪初纪初19171925 19世纪中后期，科学家开始探索细胞膜，并发世纪中后期，科学家开始探索细胞膜，并发现它有明显的选择性：现它有明显的选择性：一些物质能通过它，而另一一些物质能通过它，而另一些物质则很难通过些物质则很难通过。什么类

2、型的物质容易通过细胞膜呢？什么类型的物质容易通过细胞膜呢？背景（从细胞膜功能入手的科学探究）：背景（从细胞膜功能入手的科学探究）：19 19世纪末，欧文顿曾用世纪末，欧文顿曾用500500多种化学物质多种化学物质对植物对植物细胞的通透性进行过细胞的通透性进行过上万次的实验上万次的实验，发现：凡是可，发现：凡是可以以溶于脂质溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容的物质，比不能溶于脂质的物质更容易易通过通过细胞膜进入细胞。细胞膜进入细胞。资料资料1 1：细胞膜的通透性实验：细胞膜的通透性实验提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的细胞外细胞外细胞内细胞内（一）生物膜的组成成分是什么？

3、（一）生物膜的组成成分是什么？20 20世纪初，科学家利用离心技术，第一次将膜世纪初，科学家利用离心技术，第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离出来。经化学鉴定发现，从哺乳动物红细胞中分离出来。经化学鉴定发现，膜能被膜能被溶解脂质的溶剂溶解脂质的溶剂溶解，也能被溶解，也能被蛋白酶蛋白酶分解。分解。资料资料2 2：细胞膜提取分离和成分分析：细胞膜提取分离和成分分析 为什么一开始欧文顿不进行膜的提取、为什么一开始欧文顿不进行膜的提取、分离和鉴定呢？分离和鉴定呢？实验结论：实验结论：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质 1917年，化学家朗缪尔发现年，化学家朗缪尔发现磷脂能在水面上磷脂能在

4、水面上连续排列，铺展成单分子层连续排列，铺展成单分子层，进而发现了磷脂分，进而发现了磷脂分子结构：子结构：资料资料3 3：磷脂分子结构的发现：磷脂分子结构的发现亲水亲水的磷酸头部的磷酸头部疏水疏水的脂肪酸尾部的脂肪酸尾部磷脂分子磷脂分子探究：如果把抽提出的磷脂注入水中，磷脂分子会如何排列？连连续续两两层层排排列列讨论：细胞膜的两侧都有水环境讨论：细胞膜的两侧都有水环境 存在，同学们想象一下在这样的环存在，同学们想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？怎样排布的呢？1925年，两位荷兰科学家利用萃取技术，从年，两位荷兰科学家利用萃取技术，从人的

5、红细胞中提取出脂质，在空气人的红细胞中提取出脂质，在空气水界面铺展水界面铺展成成单分子层单分子层后，测其后，测其面积恰为红细胞表面积的面积恰为红细胞表面积的2倍倍。膜中的磷脂分子排膜中的磷脂分子排列为连续的两层。列为连续的两层。细胞外的水环境细胞外的水环境细胞内的水环境细胞内的水环境资料资料4 4：（二）这些物质是如何构成生物膜的？（二）这些物质是如何构成生物膜的？1959年，罗伯特森利用刚发明不久的电子显微年，罗伯特森利用刚发明不久的电子显微镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗暗亮亮暗暗的的三层结构。而在电镜下，物质的分子量越大颜色就三层结构。而在电镜下，物质的

6、分子量越大颜色就越暗。越暗。资料资料5：单位膜模型的提出：单位膜模型的提出 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模型，将三层结构模型，将膜描述为膜描述为静态静态统一结构。统一结构。请小组完成三层结构模型的重现。请小组完成三层结构模型的重现。生物膜是静态还是动态呢，你能举例说明吗？生物膜是静态还是动态呢，你能举例说明吗？合成分泌蛋白合成分泌蛋白白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌资料资料6：电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图：电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图 随着新技术的不断运用（如：扫描电镜技术），随着新技术的不断运用（如：扫描电镜技术），科学家发现科学家发现膜蛋白膜蛋白有的有的平铺平铺在脂质表面，有的在脂质表面，

7、有的嵌入嵌入在在磷脂双分子层中，而有的磷脂双分子层中，而有的贯穿贯穿整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。（三）新技术带来新模型（三）新技术带来新模型镶镶嵌入嵌入横跨横跨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40 min40 min370C人细胞人细胞红色荧光标红色荧光标记的膜蛋白记的膜蛋白鼠细胞鼠细胞绿色荧光标绿色荧光标记的膜蛋白记的膜蛋白细胞细胞融合融合1970人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验资料资料7：免疫荧光技术细胞融合：免疫荧光技术细胞融合 1972年，桑格和尼克森桑格和尼克森在新的观察和实验在新的观察和实验证据的基础上，提出了生物膜的证据的基础上，提出了生物膜的流动

8、镶嵌模型流动镶嵌模型。资料资料8：1972年，桑格和尼克森桑格和尼克森在新的观察和实验在新的观察和实验资料资料8：流动镶嵌模型的基本支架是什么？流动镶嵌模型的基本支架是什么？流动性在微观上如何得到体现？流动性在微观上如何得到体现？二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容糖类的分布如何呢？它又有什么作用呢？糖类的分布如何呢？它又有什么作用呢？均匀分布在均匀分布在脂质两侧脂质两侧有的有的镶在镶在磷脂双分子层磷脂双分子层表面表面有的有的嵌入嵌入磷脂双分子层磷脂双分子层有的则整个有的则整个贯穿贯穿于磷脂于磷脂双分子层双分子层蛋白质蛋白质的分布的分布否否是是是否具有是否具有流动性流动性脂质和

9、蛋白质脂质和蛋白质脂质和蛋白质脂质和蛋白质主要组成主要组成三层结构模型三层结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型与三层结构模型的比较流动镶嵌模型与三层结构模型的比较生物膜脂质蛋白质磷脂双分子层镶嵌嵌入贯穿流动性主要成分基本支架三种位置大多数分子可以运动结构特点具有流动性流动镶嵌模型的基本要点流动镶嵌模型的基本要点功能特点：功能特点：生物膜具有选择透过性生物膜具有选择透过性另外，在细胞膜的的外表还有起识别作用的糖被及糖脂另外，在细胞膜的的外表还有起识别作用的糖被及糖脂糖被：糖被：_流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容脂质、蛋白质、糖类脂质、蛋白质、糖类磷脂双分子层磷脂双分子层镶在表

10、面、嵌入、贯穿镶在表面、嵌入、贯穿生物膜具有流动性生物膜具有流动性组成成分：组成成分：_基本支架：基本支架：_蛋白质分布：蛋白质分布：_功能特点：功能特点：生物膜具有选择透过性生物膜具有选择透过性结构特点：结构特点：_与细胞识别、细胞间的信息交流有关与细胞识别、细胞间的信息交流有关;消化消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑的作用和润滑的作用1972197020世纪世纪60年代年代195919世世纪末纪末20世世纪初纪初19171925欧文顿发现可溶于脂质的物欧文顿发现可溶于脂质的物质易穿过细胞膜，从而推测质易穿过细胞膜，从而推测膜是由脂质构成的。膜

11、是由脂质构成的。概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子巩固提高巩固提高 叶绿体内产生的氧气要到相邻细胞的线粒叶绿体内产生的氧气要到相邻细胞的线粒体，至少要穿过多少层磷脂分子？体，至少要穿过多少层磷脂分子？12层层、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体的某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完成说明细胞膜具有下列哪一特点（）、选择透过性 、一定的流动性、保护作用 、细胞识别细胞膜的流动性与细胞功能的关系细胞膜的流动性与细胞功能的关系 吞噬作用吞噬作用2、生物膜

12、的结构特点是（）A、构成生物膜的磷脂分子可以运动B、构成生物膜的蛋白质分子可以运动C、构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的D、构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动基本支架具有流动性有的贯穿整个磷脂双分子层生物膜大多数可以运动生物膜具有结构特性:磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子部分镶在磷脂部分镶在磷脂双分子层表面双分子层表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂双分子层中磷脂双分子层中流动性流动性主要主要成分4 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了、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）膜的流动性）5 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）间信息交流等有密切联系）