生物膜的流动镶嵌模型课件市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

生物膜流动镶嵌模型生物膜流动镶嵌模型科学家建立生物模型过程科学家建立生物模型过程生物膜流动镶嵌模型基本内容生物膜流动镶嵌模型基本内容本节聚焦：本节聚焦：生物组 王黎黎第1页一、对生物膜结构探索历程一、对生物膜结构探索历程资料一资料一时间时间:人物人物:试验试验:提出假说提出假说:1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿（E.OvertonE.Overton）用用500500各种物质对植物细胞进行上万次各种物质对植物细胞进行上万次通透性试验，发觉通透性试验，发觉脂溶性物质脂溶性物质更易经过膜。更易经过膜。膜是由脂质组成膜是由脂质组成第2页资料二资料二时间时间:人物人物:试验试验:分析结果分析结果:2020世纪初世纪初科学家科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，并进行了化学分析。出来，并进行了化学分析。膜主要成份是脂质和蛋白质。膜主要成份是脂质和蛋白质。第3页资料三资料三磷脂分子时间时间:人物人物:试验试验:提出假说提出假说:19251925年年荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel从细胞膜中提取脂质，在空气从细胞膜中提取脂质，在空气水界面上水界面上铺成单层分子，发觉面积是细胞膜铺成单层分子，发觉面积是细胞膜2 2倍倍细胞膜中磷脂是连续双层。细胞膜中磷脂是连续双层。第4页亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一个由磷脂是一个由甘甘油油、磷酸磷酸和和脂肪脂肪酸酸所组成分子。所组成分子。磷酸磷酸头部是亲水头部是亲水，脂肪酸脂肪酸尾部是疏尾部是疏水水。第5页难点利用：利用磷脂分子结构特点和所处环境，画出难点利用：利用磷脂分子结构特点和所处环境，画出磷脂分子在以下三种情况中排列方式。磷脂分子在以下三种情况中排列方式。亲水端亲水端疏水端疏水端平铺于水面上平铺于水面上磷脂分子置于水中磷脂分子置于水中两个水槽两个水槽“隔板隔板”孔隙孔隙水水水水水第6页 资料四资料四时间时间:人物人物:试验试验:提出假说提出假说:19591959年年罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构组成。三层结构组成。生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三层结构组成三层结构组成静态静态统一结构。统一结构。第7页资料五资料五时间时间:人物人物:试验试验:提出假说提出假说:19701970年年Larry FryeLarry Frye等等将人和鼠细胞膜上蛋白质用不一样荧光将人和鼠细胞膜上蛋白质用不一样荧光染料标识后，让两种细胞融合。杂交细染料标识后，让两种细胞融合。杂交细胞二分之一发红色荧光、另二分之一发胞二分之一发红色荧光、另二分之一发绿色荧光，放置一段时间后发觉两种荧绿色荧光，放置一段时间后发觉两种荧光抗体均匀分布。光抗体均匀分布。细胞膜含有流动性。细胞膜含有流动性。第8页时间时间：人物人物：提出假说提出假说：资料六资料六19721972年年桑格和尼克森桑格和尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型第9页二、流动镶嵌模型基本内容二、流动镶嵌模型基本内容细胞骨架：位于细胞膜内面细胞骨架：位于细胞膜内面糖蛋白：位于细胞膜外面糖蛋白：位于细胞膜外面通道蛋白通道蛋白第10页（一）流动镶嵌模型基本内容：（一）流动镶嵌模型基本内容：1、磷脂双分子层组成膜基本支架。磷脂双分子层组成膜基本支架。2、蛋白质分子有、蛋白质分子有镶镶在磷脂双分子层表面，有在磷脂双分子层表面，有部分或全部部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有磷脂双分子层中，有横跨横跨整个整个磷脂双分子层。磷脂双分子层。（表达了膜结构内外（表达了膜结构内外不对称性不对称性）第11页3 3、磷脂分子是能够运动，大多数蛋白质分子、磷脂分子是能够运动，大多数蛋白质分子也是能够运动，表达了膜也是能够运动，表达了膜流动性流动性。4 4、在细胞、在细胞膜外表面膜外表面，有一层由细胞膜上蛋白，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成质与糖类结合形成糖蛋白糖蛋白，叫做，叫做糖被糖被。（糖。（糖被与被与细胞识别细胞识别、胞间信息交流胞间信息交流等有亲密联络）等有亲密联络）第12页（二）结构特点：（二）结构特点：1、含义：、含义：2、表现：、表现：白细胞能变形吞噬病菌，变形虫能变形摄食，反应了细胞膜结构特点()。习题：含有一定流动性含有一定流动性含有一定流动性含有一定流动性组成生物膜磷脂分子和蛋白质分子组成生物膜磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止，而是能够运动。大都不是静止，而是能够运动。变形虫变形运动，细胞融合等。变形虫变形运动，细胞融合等。第13页（三）功效特点：（三）功效特点：1、含义：、含义：2、原因：、原因：习题：透析型人工肾起关键作用是人工合成血液透析型人工肾起关键作用是人工合成血液透析膜，它能把病人血液中代谢废物透析掉，透析膜，它能把病人血液中代谢废物透析掉，这是模拟了生物膜这是模拟了生物膜()选择透过性选择透过性水分子能够自由经过磷脂双分子层，水分子能够自由经过磷脂双分子层，细胞需要离子和小分子也能够自由细胞需要离子和小分子也能够自由经过，而其它离子、小分子和大分子经过，而其它离子、小分子和大分子则不能经过。则不能经过。与细胞膜上载体蛋白专一性相关。与细胞膜上载体蛋白专一性相关。选择透过性选择透过性第14页一、对生物膜结构探索历程1919世纪末世纪末,欧文顿欧文顿试验和推论：试验和推论：膜是由膜是由 组成；组成；2020世纪初世纪初,科学家化学分析结果，科学家化学分析结果，指出膜主要由指出膜主要由 和和 组成；组成；19251925年，两位荷兰科学家用丙酮提取红细胞膜脂质，年，两位荷兰科学家用丙酮提取红细胞膜脂质，细胞膜中脂质分子细胞膜中脂质分子 ；19591959年年,罗伯特森提出罗伯特森提出“三明治三明治”结构模型：结构模型：生物膜都由生物膜都由 三层结构；三层结构；19701970年年,荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验，指出细胞膜含有指出细胞膜含有 ；19721972年年,桑格桑格和和 提出了提出了 。脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动性尼克森尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型排列为连续两层排列为连续两层第15页练习1、对细胞膜选择透过性起主要作用物质是（）A、水 B、糖类 C、蛋白质 D、磷脂2、细胞膜含有流动性，这种结构特点是指、细胞膜含有流动性，这种结构特点是指()A、整个细胞膜含有流动性、整个细胞膜含有流动性 B、细胞膜上磷脂是静止，蛋白质含有流动性、细胞膜上磷脂是静止，蛋白质含有流动性 C、细胞膜中磷脂和蛋白质都含有流动性、细胞膜中磷脂和蛋白质都含有流动性 D、细胞膜上蛋白质是静止，磷脂含有流动性、细胞膜上蛋白质是静止，磷脂含有流动性第16页3、据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维、据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素生素D等物质能优先经过细胞膜，这是因为（等物质能优先经过细胞膜，这是因为（）A、细胞膜以磷脂双分子层为支架、细胞膜以磷脂双分子层为支架B、细胞膜上有搬运脂质物质载体蛋白、细胞膜上有搬运脂质物质载体蛋白C、细胞膜外有一层糖蛋白、细胞膜外有一层糖蛋白D、磷脂分子和蛋白质分子大都能够运动、磷脂分子和蛋白质分子大都能够运动A A第17页4、异体器官移植手术往往极难成功，最大障、异体器官移植手术往往极难成功，最大障碍就是异体细胞间排斥，这主要是因为细胞碍就是异体细胞间排斥，这主要是因为细胞膜含有识别作用，这种生理功效结构基础是膜含有识别作用，这种生理功效结构基础是（）A、细胞膜含有选择透过性、细胞膜含有选择透过性B、细胞膜含有一定流动性、细胞膜含有一定流动性C、细胞膜外有一层糖蛋白、细胞膜外有一层糖蛋白D、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成C C第18页5、紫色萝卜块根细胞液泡中含有呈紫红色花、紫色萝卜块根细胞液泡中含有呈紫红色花青素。将块根切成小块放入清水中，水颜色青素。将块根切成小块放入清水中，水颜色无显著改变。若进行加温，伴随水温增高，无显著改变。若进行加温，伴随水温增高，水颜色逐步变红。其原因是（水颜色逐步变红。其原因是（）A、细胞壁在加温中遭到破坏、细胞壁在加温中遭到破坏B、水温增高，花青素溶解度增大、水温增高，花青素溶解度增大C、加温使细胞壁失去了选择透过性、加温使细胞壁失去了选择透过性D、加温使原生质层失去了选择透过性、加温使原生质层失去了选择透过性D D第19页6、细胞膜结构特点是含有一定流动性，能够反、细胞膜结构特点是含有一定流动性，能够反应该特点实例有（应该特点实例有（）白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌 蛋白质不能被吸收蛋白质不能被吸收 变形虫变形运动变形虫变形运动 水分子能自由进出细胞水分子能自由进出细胞细胞融合细胞融合 A、B、C、D、B B第20页7、能够反应生物膜含有选择透过性功效特点实、能够反应生物膜含有选择透过性功效特点实例有（例有（）白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌 细胞膜外细胞膜外K+浓度低于膜内浓度低于膜内变形虫变形运动变形虫变形运动 唾液腺细胞分泌唾液淀粉唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶酶 海带细胞内海带细胞内I-浓度远高于海水中浓度远高于海水中I-浓度浓度 A、B、C、D、D D第21页细胞外液存在于细胞壁中第22页第23页人细胞杂交细胞红色荧光染料标识膜蛋白绿色荧光染料标识膜蛋白细胞融合荧光标识小鼠细胞与人细胞融合试验示意图第24页第25页第26页第27页第28页