第二节生物膜的流动镶嵌模型.ppt

(共20张PPT)
第二节
生物膜的流动镶嵌模型
教学目标
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。
3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
教学重点和难点
1.教学重点
流动镶嵌模型的基本内容。
2.教学难点
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
19世纪末“欧文顿实验”
欧文顿是通过对现象的推理分析，还是通过膜成分的提取和鉴定来提出假说的？
根据该实验，欧文顿提出什么假说？
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
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物质溶解，也会被蛋白酶分解。
1、该实验说明了什么问题？
2、以你现有的生物学和化学知识，你能通过什么实验来验证膜的成分中有蛋白质？
细胞膜中含有蛋白质
1925年，两位荷兰科学家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表面积的2倍.
实验思考:
1 从以上实验我们可以得出什么结论
脂质的排列方式为双层排列
　
２０世纪４０年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，但直到５０年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜
１９５９年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构，他大胆的提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子．他把生物膜描述为静态的统一结构．
“罗伯特森电镜实验”
蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模式图
暗——亮——暗
蛋白质——脂质——蛋白质
1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
小鼠细胞
绿色荧光染料标记的膜蛋白
细胞融合
40min
37 ℃
杂交细胞
红色荧光染料标记的膜蛋白
人细胞
膜蛋白具有一定的流动性
二、流动镶嵌模型的基本内容
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。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）
2、蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）
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、胞间信息交流等有密切联系）
均匀分布在脂质两侧
有的镶在磷脂双分子层表面
有的嵌入磷脂双分子层
有的则整个贯穿于磷脂双分子层
蛋白质的分布
否
是
是否具有流动性
脂质和蛋白质
脂质和蛋白质
组成
三层结构模型
流动镶嵌模型
流动镶嵌模型与三层结构模型的比较
一、对生物膜结构的探索历程
时间 科学家 科学实验 假说
19世纪末
欧文顿
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
膜是由脂质组成的
1925年
两位荷兰科学家
从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的2倍
细胞膜中脂质为连续的两层
1959年
罗伯特森
在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成
生物膜为三层静态统一结构
1970年
弗雷和埃迪登
分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀
细胞膜具有流动性
1972年
桑格和尼克森
在新的观察和实验证据基础上
提出流动镶嵌模型