课件31张PPT。§4-1生物膜的流动镶嵌模型第四章 细胞的物质输入和输出1.生物膜的概念:细胞内所有有膜的结构
(包括 )一、细胞的生物膜系统
2.各种生物膜结构的关系
(1)直接相连:内质网与核膜、内质网与线粒体、
内质网与细胞膜等等。
间接相连:内质网、高尔基体、细胞膜三者之间。
(2)生物膜在功能上有明确分工,又有紧密联系。
研究方法:放射性同位素示踪法(示踪原子:3H,
标记化合物:亮氨酸)
实验结果:3H标记的亮氨酸出现的顺序
核糖体→__→囊泡→高尔基体→_ →细胞膜→细胞外细胞膜、细胞器膜、细胞核膜 内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡,小泡离开内质网,移动到高尔基体与高尔基体融合,成为高尔基体的一部分。 高尔基体又以“出芽”方式形成小泡,移动到细胞膜与细胞膜融合,成为细胞膜的一部分。 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。3.功能A.细胞膜:相对稳定的内部环境;在物质交换.能量
量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。B.广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点C.使细胞内的化学反应互不干扰,保证了细胞生
命活动高效、有序地进行。4.应用
A.工业上
B.农业上
C.医学上二、生物膜的流动镶嵌模型(一) 对生物膜结构的探索历程思考:
如果让你设计细胞膜结构模型,你需要获得哪些资料? 细胞膜的组成成分及比例,各种成分在细胞膜中的分布情况。从生理功能入手探究膜的化学成分
资料1:19世纪末…… 欧文顿得出了什么结论?他是依据什么得出的?
结论得出后还有必要进行验证吗?
资料2:20世纪初…… 科学家通过实验得出了什么结论?
该结论是否支持欧文顿的发现?
资料3:1925年…… 科学家在实验中观察到什么现象?
他们推测磷脂分子在细胞膜中是怎样排列的?
资料4: 1959年……
罗伯特森依据什么提出了生物膜模型?
其主要内容是什么?有哪些突出特点?
资料5: 1972年……
桑格和尼克森依据什么提出了流动镶嵌模型? 时间:19世纪末 1899年
人物:欧文顿(E.Overton)
实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。
提出假说:膜是由脂质组成的资料一●▲ 时间:1925年
人物:荷兰科学家Gorter和Grendel
实验:从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍
结论:资料二细胞膜中的脂质呈双层排列磷脂分子磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层(单分子层)连续两层排列 时间:1959年
人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)
实验:在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成
提出假说:资料三 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构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。 提出静止模型的观点蛋白质—脂质—蛋白质(单位膜)
即三明治模型思考:“三明治”结构模型有什么不足? “三明治”静态结构模型不能正确解释不能正确解释细胞生长、变形、载体在物质运输中的作用等现象。时间:1970年 人物:费雷和埃迪登等
实验:将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合资料四绿色荧光染料标记的膜蛋白杂交细胞融合小鼠细胞人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白37oC40min由实验结果,你能得到什么结论?蛋白质是可以运动的在此基础上,科学家又构建怎样的细胞膜结构模型? 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。资料五对生物膜结构的探索历程19世纪末,欧文顿的实验和推论:膜是由 组成的;
20世纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由
组成;
1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型:所有生物
都由 三层结构;
1970年,荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,指出细
胞膜具有 ;
1972年,桑格和 提出了 。 脂质脂质蛋白质蛋白质-脂质-蛋白质流动性尼克森 流动镶嵌模型小结1、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。(二)生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
2、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,组成生物膜的基本骨架;
3、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,表现出分布的不对称性。4、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(糖被)。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。5、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(1)磷脂分子的运动性(2)膜蛋白的运动性
小结:1.生物膜的组成:生物膜是主要由_______和________组成的。脂质蛋白质2.生物膜的流动镶嵌模型。 生物膜的流动模型认为,___________构成了膜的基本骨架;构成生物膜的磷脂是成___________排列的,具有流动性;大多数蛋白质分子也是可以运动的。磷脂双分子层双层3.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_________和______结合形成的糖蛋白,其作用是___________、_________等。蛋白质糖类细胞识别免疫反应1.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
B.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
D.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、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( )。
A.选择透过性 B.保护作用 C.流动性 D.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 B.选择透过性
C.专一性 D.具有运输物质的功能 ACA课堂练习:4.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)。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,两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。
细胞融合的实验表明了组成细胞膜的__________分子是可以运动
的,由此也证明了细胞膜具有__________的特点。
蛋白质 流动性 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D6、下列哪种膜结构能通过生物大分子( )
A、 细胞膜
B、 核膜
C、 线粒体膜
D、 叶绿体膜B