4.2 生物膜的流动镶嵌模型 课件 人教版高中生物必修一

生物膜的 流动镶嵌模型 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？ 细胞膜的功能：分隔、控制物质的进出、信息交流 一、对生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行试验 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 膜是由脂质组成的 膜的主要成分是脂质和蛋白质 20世纪初，科学家从哺乳动物成熟红细胞中分离出细胞膜来，化学分析表明： 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一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 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 单位膜模型的提出 磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等组成的分子。 磷酸“头”亲水 脂肪酸“尾”疏水 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？ 亲水“头部” 水 空气 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。 疏水“尾部” 1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）在电子显微镜下，看到了细胞膜清晰的暗-明-暗三层结构 蛋白质 蛋白质 脂质 单位膜模型 蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。 单位膜模型无法解释的现象 若生物膜为静态刚性结构，则与膜功能的多样性相矛盾 冷冻蚀刻电子显微镜 细胞膜上蛋白质的三种存在方式 镶在细胞膜表面 嵌在细胞膜中 贯穿细胞膜 蛋白质在膜中的分布是不对称的 细胞膜具有流动性 荧光标记技术 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 细胞膜具有流动性 磷脂分子的运动 二、流动镶嵌模型的基本内容 1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型 流动镶嵌模型 组成 主要由蛋白质和脂质组成 基本骨架 磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内 膜蛋白形态 镶在表面、嵌入、贯穿三种 外侧蛋白质分子与糖类结合形成糖被（与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系） 体现了生物膜的不对称性。 结构特点 流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的） 流动镶嵌模型 糖被 在细胞膜外表面，糖类与蛋白质结合而形成 具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等密切 糖脂 细胞膜表面糖类和脂