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第二节 生物膜的流动镶嵌模型. 问题. 生物膜系统包括哪些膜?. 问题. 细胞膜是由哪些成分构成的?. 科学家是怎么确定细胞膜的成分的呢?. 研究历程:. 从生理功能入手研究. (细胞膜有哪些功能?). 提出假说. 观察、试验进行验证. 科学家是怎么确定细胞膜的结构的呢?. 荷兰科学家的实验. 时间: 1925 年 实验:两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)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。 得出结论:. 细胞膜中的脂质分子为两层. 思考:.
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问题 生物膜系统包括哪些膜?
问题 细胞膜是由哪些成分构成的?
研究历程: 从生理功能入手研究 (细胞膜有哪些功能?) 提出假说 观察、试验进行验证
荷兰科学家的实验 时间:1925年实验:两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)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。 得出结论: 细胞膜中的脂质分子为两层
思考: 蛋白质分子是怎么分布在细胞膜上的呢?
20世纪40年代科学家推测,磷脂两边各覆盖着蛋白质20世纪40年代科学家推测,磷脂两边各覆盖着蛋白质 20世纪50年代,电子显微镜下看到了细胞膜的暗-亮-暗的结构,罗伯特森提出了生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的
该模型结构的特点:膜的主体是连续的脂双分子层,所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,电镜下的亮层是脂质,暗层是蛋白质。他把生物膜描述为静态的、统一的结构 。
结构要与功能相适应 基本的生物学观点 问题 这样的结构模型能适应膜的功能吗?
.人细胞 40分钟后 荧光标记 蛋白质 370C 诱导 融合 鼠细胞 1970年,Frye和Edidin人-鼠细胞融合实验
在观察和试验证据的基础上,科学家知道蛋白质不是平铺在磷脂双分子层的两侧的,而是或镶,或嵌,或贯穿在磷脂双分子层间的。在观察和试验证据的基础上,科学家知道蛋白质不是平铺在磷脂双分子层的两侧的,而是或镶,或嵌,或贯穿在磷脂双分子层间的。 那么蛋白质-脂质-蛋白质的模型就是有缺陷的了。
小科学家行动: 请同学们根据我们一起分析的结果,尝试构建起新的生物膜模型。 (绘制细胞膜的纵切面)
磷脂双分子层 蛋白质分子 桑格和 尼克森流动镶嵌模型
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,磷脂具有流动性 2、蛋白质分子有的镶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,有的贯穿整个磷脂双分子层。(这体现了膜结构内外的不对称性)。大多数蛋白质分子可以运动。
小资料 流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的,但它无法完美地回答生物膜的所有功能。所以后来不断提出一些新的模型,如Wallach于1975年提出晶格镶嵌模型;Jain和White于1977年提出板块镶嵌模型等。迄今为止,已提出的生物膜结构模型达几十种之多。生物膜的结构模型虽然有很多种,但被广泛接受的结构模型基本内容是趋向一致的,其要点和特点基本相同,主要包括膜的分子组成和结构特征。
复习小结: 对生物膜结构的探索历程: 1、19世纪末,欧文顿提出:膜由组成; 2、20世纪初,化学分析得出:膜的成分是和; 3、1925年,荷兰科学家得出:脂质分子是的; 4、1959年,罗伯特森在电镜观察下得出:的 三层结构; 5、1970年,用荧光标记技术证明:膜具有性; 6、1972年,桑格和尼克森提出:模型。
二、流动镶嵌模型的主要内容: 磷脂双分子层 1)生物膜以基本支架; 2)蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有: ; 3)生物膜具有一定的。 镶在表层、嵌入双分子层、贯穿双分子层 流动性
课堂练习 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 2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子( ) A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜
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、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