二细胞膜的结构 (2).ppt

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1、生物膜的流动镶嵌模型第四章第二节一.生物膜组成成分的探索资料一：1859年，欧文顿（E.Oerton）选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，不容易穿过膜。细胞膜是由脂质组成的问：从实验现象能推测出什么结论呢？对生物膜组成成分的探索化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质对生物膜组成成分的探索资料二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。二：生物膜结构的探索历程磷脂分子的结构尾部头部亲水疏水对生物膜结构的探索

2、历程构建模型1：将磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？空气水构建模型2：如果将上述单层磷脂分子全部浸在水中，尝试画出磷脂分子在水中的排布情况水水构建模型3：结合人体组织细胞内外的环境特点以及磷脂分子的结构特点，尝试画出细胞膜中磷脂的排列方式（平面图）。水溶液环境（内）水溶液环境（外）资料三:1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—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膜面积的两倍。脂质分子排列为连续的两层对生物膜结构的探索历程双层脂质分子的模型构建

3、：水水细胞膜的位置亲水区亲水区疏水区两层磷脂分子头部朝向两侧，尾部朝向内侧排列。细胞膜的位置蛋白质分子在磷脂双分子层上以什么样的方式分布呢？资料四：（单位膜模型的提出）1959年，罗伯特森利用电镜获得了清晰的细胞膜照片，显示“暗-亮-暗”的三层结构（蛋白质的电子密度高，在电镜下显示暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色），他结合其他科学家的工作，大胆提出了生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成；生物膜是静态结构。生物膜中的蛋白质是全部平铺在磷脂的两侧表面吗？对生物膜结构的探索历程有的蛋白质是亲水的，有的蛋白质是疏水的，有的蛋白质是部分亲水，部分疏水。

4、亲水疏水亲水疏水亲水亲水疏水建构模型4：根据蛋白质的特点，尝试画出蛋白质分子在磷脂双分子层中的可能分布图。（提示：请画出12个磷脂分子如下平面图，再用另外的颜色画出蛋白质分布的不同情况）展示模型：问题：大家摆出的蛋白质分布图与罗伯特森绘制的有差别吗？请说说不同之处？蛋白质蛋白质磷脂单位膜模型当你的猜想与科学家的想法有冲突时，应该怎么办？资料五：生物膜的冰冻蚀刻技术：将细胞膜置于-100oC的干冰或-196oC的液氮中，进行冰冻。用冷冻骤然将标本断开，升温后冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，称为蚀刻。在电镜下观察，你能得出什么结论（蛋白质以什么样的方式分布在磷脂双分

5、子层中呢）？冷冻蚀刻电镜技术的蛋白质分布示意图蛋白质镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层中对生物膜结构的探索历程镶在表面贯穿嵌入①②③罗伯特森把生物膜描述为静止的统一结构，你同意他的观点吗？请举例诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后370C细胞膜具有一定的流动性资料六：（荧光标记技术）1970年，弗雷（L.D.Frye）和埃迪登（H.Edidin）用荧光标记的小鼠细胞和人细胞进行了细胞融合实验对生物膜结构的探索历程资料七：1972年，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对生物膜结构的探索历程生物膜的组成：生物膜的基本支架蛋白子分子存在状态生物膜

6、的结构特点蛋白质和脂质磷脂双分子层镶在表面、嵌入、贯穿具有一定的流动性三生物膜的流动镶嵌模型的基本内容生物膜就是细胞膜吗？细胞膜有没有特殊的结构呢？细胞膜外侧的糖类有的与蛋白质分子结合形成糖蛋白，有的和脂质结合形成糖脂。（主要与细胞识别、细胞间信息交流等有密切联系）2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺呢？2.对生物膜结构的探索历程小结1.对生物膜组成成分的探索历程时间和人物历史事件历史结论多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细

7、胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构蛋白质—脂质—蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜含脂质膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，罗伯特森1925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿3.生物膜流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层构成了膜的基本骨架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是清油般的液体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双