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1、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,用哪种材料做细胞膜适合？ -结构与功能相适应,细胞膜具有： 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出 3.伸缩性,问题探讨,科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?,问题1,细胞膜的组成成分是什么呢？,一、对生物膜结构的探索历程:,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,资料1.欧文顿的实验,时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)多次实验发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。,作出假说：,膜
2、是由脂质组成,相似相溶原理,时间：20世纪初 实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。,资料2.其他科学家的实验,结论： 膜的主要成分是脂质和蛋白质,小提示,细胞膜的化学成分主要是脂质和蛋白质，此外，还有少量糖类。,脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？,问题2,时间：1925年 实验：两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。,实验结论： 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层！,资料3.荷兰科学家的实验,尾部 疏水,头部 亲水,磷脂分子,小资料,小资料,想一想： 尝试构建磷脂分子在空气水界面中的模型,
3、亲水“头部”,疏水“尾部”,水,空气,细胞膜的两侧都有水环境存在,尝试构建磷脂分子在细胞膜中的排布模型,蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？,问题3,1959年，罗伯特森利用电镜，看到细胞膜呈暗亮暗的三层结构。,提出假说：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,资料4：罗伯特森电镜实验,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,细胞膜是静态刚性结构还是动态弹性结构?,(白细胞吞噬病毒的过程),白细胞吞噬病菌,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,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,冰冻蚀刻电子显微法,镶,嵌入,贯穿,嵌入,实验结论:,细胞膜具有流动
4、性,资料5：人-鼠细胞融合实验,融合细胞,据已有知识，列举细胞膜具有流动性的实例,1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型,流动镶嵌模型,1、结构,二、流动镶嵌模型基本内容,生物膜的结构模型示意图,磷脂双分子层,磷脂双分子层,蛋白质分子,糖蛋白,2、结构特性 -一定流动性 原因：磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动,3、功能特性 -选择透过性,4、不对称性,生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？,？,？,？,皮特阿格雷,罗德里克麦金农,2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜上蛋白质的美国科学家,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞
5、膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性,3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ） A 5 B 6 C 7 D 8,4、如图是细胞膜的亚显微结构模式图，表 示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是（ ）,A.细胞之间的相互识别与有关 B.表示蛋白质分子 C.分子大都是可以运动的 D.细胞膜的功能特性与分子无关,Thank you,2013-12-10,