单位膜模型无法解释的现象 细胞膜具有流动性 提出假说: 用荧光染料标记某种物质,利用其荧光特性,来反应研究对象的相关信息。 荧光标记技术 37℃下40min后出现了什么现象?说明什么? 膜上的蛋白质分子是可以运动的 材料五、时间:1970年 人物:弗雷(Frye)和埃迪登() 实验:将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧光标记后,让两种细胞融合。 实验证据 细胞膜具有流动性 结论: 新技术带来新模型 在新的观察和实验证据的基础上,1972年桑格(S.J.)和尼克森(G.)提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型,为多数人所接受。 流动镶嵌模型 二、流动镶嵌模型的具体内容: 1、生物膜的组成: 2、生物膜的基本支架: 3、蛋白质分子存在形态: 主要由蛋白质和脂质组成 磷脂双分子层(亲水性头部朝向两侧, 疏水性尾部朝向内侧)。 有镶在表面、嵌入、贯穿三种。外侧有的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白-糖被(外侧)。体现了生物膜的不对称性。(糖被与细胞识别、胞间信息交流,保护和润滑等有密切联系,糖类还与膜上脂质结合,形成糖脂 4、生物膜的结构特点: 一定的流动性 (磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的) 具有选择透过性 应用:变形虫变形运动、质壁分离及其复原、 细胞分泌、白细胞吞噬细菌、细胞融合、细胞生长等。
5、生物膜的功能特点: 蛋白质——脂质——蛋白质三层结构模型 膜是静止的 流动镶嵌模型 膜是流动的 蛋白质均匀分布 蛋白质不均匀分布 蛋白质分布 在磷脂双分子层两侧 蛋白质镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层蛋白质——脂质——蛋白质三层结构模型与流动镶嵌模型有何异同? 相同点: 都认为组成生物膜的主要物质是脂质和蛋白质。 1.一位细胞学家发现,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 A 课堂练习: 3.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是( ) A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸 A 一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入该细胞的叶绿体基质内,共穿过的磷脂分子层层数是() A 6B8C 12D 16 A B 想象空间 发挥空间想象力,想象一个近似球型的细胞,其细胞膜的磷脂双分子层的三维立体结构!你能不能用一个平面简图来表示生物膜的流动镶嵌模型? * E.在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜困难。
* * 可是鉴于当时技术的限制第一考试网,科学家在20世纪初才第一将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。不但发现细胞膜不仅会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶溶解。 * * 1925年和用丙酮从一定数量的红细胞中抽提脂类,在空气-水界面上铺展成单分子层高中生物必修一课件,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此确定脂质分子必然排列为连续的两层。 * * 1970年,科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光染料标片记人细胞表面的蛋白质分子,然后将两种细胞进行诱导融合,刚开始融合细胞中红色和绿色各分布在两侧,在37度条件下经过40分钟后高中生物必修一课件, 问:出现了什么现象?说明什么呢? * “ ” “ ” 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 1.细胞膜的功能有哪些? 2.细胞膜的功能特性? 问题探讨 结构决定功能/结构与功能相适应 用结构跟功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能? 材料一、19世纪末,欧文顿(E.)发现: 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 一、对生物膜结构的探索历程 从实验现象你能推测出什么结论?提出假说: 细胞膜是由脂质组成的。
最初依据实验现象和有关知识,经过严谨的推理和大胆的想像,提出设想,是一种常见的科学方法。假说还需要通过实验观察直接证实。 提出假说 材料二.20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的成熟红细胞中分离出来,并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。 从资料2中我们可以知道细胞膜的主要成分是什么? 脂质和蛋白质 脂质和蛋白质又是怎样构成细胞膜的呢? 胆 碱 磷 酸 甘 油 脂肪酸磷脂是一种由甘油,胆碱,脂肪酸和磷酸所组成的分子. 亲水性 (疏水性) 亲水的 “头部” 疏水的”尾部” 模型构建1: 将磷脂滴置于水中,磷脂在空气—水界面上如何铺展成单分子层呢? 模型构建2: 许多磷脂分子在空气和水界面上单分子排布后被搅动,磷脂悬浮于水中,又将如何铺展呢? 搅动后 水溶液中 形成球状的微团 双层脂分子的球形脂质体空气和水界面上 单分子排布 表面积为1 表面积为2 提出假说:膜中脂质分子排列为连续两层 水 水 实验证据 材料三、时间:1925年人物:两位荷兰科学家和实验:用丙酮从红细胞中抽提出脂质,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两倍。
结论:脂质分子必然排列为连续的两层 材料四、 20世纪50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下观察蛋白质显得灰暗,磷脂分子显得光亮。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。 蛋白质位于脂双层的什么位置呢? 结论: 罗伯特森模型 “蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构模型 生物膜是静态的统一结构 质疑 1) 各种生物膜功能不同,应该结构也不同2)细胞的生长、变形虫的变形运动等现象不好解释 蛋白质镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的 镶 嵌入 贯穿冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开,升温后暴露断裂面。 外界溶液浓度细胞液的浓度,细胞失水 植物细胞质壁分离现象 返回 返回 “ ” “ ” * E.在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜困难。 * * 可是鉴于当时技术的限制,科学家在20世纪初才第一将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。不但发现细胞膜不仅会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶溶解。 * * 1925年和用丙酮从一定数量的红细胞中抽提脂类,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。由此确定脂质分子必然排列为连续的两层。 * * 1970年,科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光染料标片记人细胞表面的蛋白质分子,然后将两种细胞进行诱导融合,刚开始融合细胞中红色和绿色各分布在两侧,在37度条件下经过40分钟后, 问:出现了什么现象?说明什么呢? *