公开课细胞膜课件.ppt

1、1.细胞膜的功能有哪些？2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功 能？细胞膜具有弹性吗？问题探讨塑料袋普通布弹力布其他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？细胞膜具有：1.屏障分隔2.选择透过性3.信息交流弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？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?细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜膜中含膜中含脂脂质质细胞膜的通透性实验细胞膜的通透性实验19世纪末，欧文顿不溶

2、于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？思考与讨论思考与讨论:最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？膜是由脂质组成最初最初根据实验现象根据实验现象和有关知识，经过和有关知识，经过严谨的严谨的推理推理和大胆和大胆的想像，提出设想，的想像，提出设想，是一种常见的科学是一种常见的科学方法。假说方法。假说还需要还需要通过观察和实验通过观察和实验进进一步一步验证和完善。验证和完善。提出假说 实验实验1 1：科学家将细胞膜从哺乳动物的红：科学家

3、将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来细胞中分离出来,放入能溶解脂质的有机放入能溶解脂质的有机溶剂中（溶剂中（已知脂质易溶于该有机溶剂已知脂质易溶于该有机溶剂）实验现象：细胞膜被溶解实验现象：细胞膜被溶解 得出结论：得出结论：细胞膜的组成成分中还含有脂质细胞膜的组成成分中还含有脂质演绎推理演绎推理是构造科学理论的理想方法是构造科学理论的理想方法实验实验2 2：材料：哺乳成熟动物红细胞的材料：哺乳成熟动物红细胞的膜膜实验现象：细胞膜被破坏实验现象：细胞膜被破坏得出结论得出结论：细胞膜的成分中有蛋白质细胞膜的成分中有蛋白质演绎推理分析演绎推理分析用用蛋白酶蛋白酶处理处理实验：实验：应用化学手段分析表

4、明：应用化学手段分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多 脂质脂质和和蛋白质蛋白质是怎样有机结合构成是怎样有机结合构成膜的呢？膜的呢？对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程脂单分子层=2CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+（CH）33OOO=PO亲水的磷酸亲水的磷酸“头头”部部疏水的脂肪酸疏水的脂肪酸

5、“尾尾”部部水水空气空气想一想：想一想：磷脂分子在空气磷脂分子在空气-水界面水界面上会怎么样铺展？上会怎么样铺展？水水空气空气亲水的“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。尝试细胞画出膜中的尝试细胞画出膜中的磷脂分子磷脂分子的排布模型的排布模型构成细胞膜的双层磷脂构成细胞膜的双层磷脂分子如何排列？分子如何排列？磷脂分子磷脂分子蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？推测？40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边假说问题：问题：电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。子物质，散

6、射度低，光亮。透射电子显微镜（REM）实验证据实验证据静态的静态的“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层三层的统一结构模式的统一结构模式蛋白质蛋白质脂质单位膜模型 静态静态“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三三层结构是否能体现膜的功能层结构是否能体现膜的功能?对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程静态的蛋白质静态的蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构受到质疑蛋白质三层结构受到质疑细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细胞为什么会生长？细胞之间为什么会发生融胞为什么会生长？细胞之间为什么会发生融合？合？推论：细胞膜应该是流动的推论：细胞膜应该是流动的

7、 1970年年,科学家用科学家用绿色绿色鼠细胞表面鼠细胞表面用用红色红色细胞表面细胞表面鼠细胞和鼠细胞和细胞细胞 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。荧光标记荧光标记技术37下40min后出现了什么现象？说明什么？证明：证明：膜上的蛋白质具有流动性这一实验，这一实验，以及相关的其他实验证据以及相关的其他实验证据表明表明细胞膜细胞膜膜具有流动性膜具有流动性，根据已有的生物知识，寻找可根据已有的生物知识，寻找可以证明细胞膜具有流动性的证以证明细胞膜具有流动性的证据。据。白细胞吞噬细菌的过程白细胞吞噬细菌的过程;变形虫的变形运动现象变形虫的变形运动现象;受精时细胞的融合

8、过程受精时细胞的融合过程;动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；细胞的生长细胞的生长 标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升温。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。细胞膜的分子结构：细胞膜的分子结构：基本骨架：基本骨架：蛋白质分子蛋白质分子磷脂双分子层磷脂双分子层有的排在磷脂双分子层的两侧，有的排在磷脂双分子层的两侧，即镶在膜的即镶在膜的表层表层有的部分有的部分嵌入嵌入或或横跨横跨在整个磷脂在整个磷脂双分子层中双分子层中新技术带来新模型新技术带来新模型在新的观察和实验证据的

9、基础上，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，为多数人所接受。流动镶嵌模型流动镶嵌模型桑格和尼克森提出的桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型的主要内容：流动镶嵌模型的主要内容：构成了膜的基本支架，这个支架不构成了膜的基本支架，这个支架不是是 的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有有 。蛋白质分子有的蛋白质分子有的 在磷脂双分子层在磷脂双分子层 ，有，有的部分或全部的部分或全部 入磷脂双分子层中，有的入磷脂双分子层中，有的 整整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可个磷脂双分子层。

10、大多数蛋白质分子也是可以以 的。的。磷脂双分子层磷脂双分子层静止静止流动性流动性表面表面嵌嵌运动运动镶镶贯穿贯穿化学成分化学成分质量分数质量分数%脂质脂质5050蛋白质蛋白质约约4040糖糖 类类2-102-10细胞膜主要化学成分的含量细胞膜主要化学成分的含量糖蛋白糖蛋白：识别作用识别作用（文字或语言）（文字或语言）细胞膜的细胞膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型：分子分子组成组成分子分子分布分布结构结构特点特点蛋蛋白白质质脂脂质质少少量量糖糖类类蛋白质镶、嵌、横跨蛋白质镶、嵌、横跨磷脂双分子层（骨架）磷脂双分子层（骨架）一一定定的的流流动动性性时间和人物时间和人物历史事件历史事件历史结论历史结论 多

11、种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面层分子的面积是原膜表面积的两倍积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质人、鼠细胞融合实验。人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。上，提出分子结构模型。膜含膜含脂质脂质膜中含脂质和膜中含脂质和蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层结构结构膜具膜具流动流动性性流动镶嵌流动镶嵌模型模型19721972，桑格，桑格和尼克森和尼克森19701970年年19591959年

12、，年，罗伯特森罗伯特森19251925年，年，两位荷兰两位荷兰科学家科学家2020世纪初世纪初1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿列表总结：列表总结：生物膜结构的探究历程生物膜结构的探究历程概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子小结小结：19世纪末，欧文顿发现 物质更容易透过细胞膜。20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由 和 组成。脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出 .1959年罗伯特森提出的

13、单位膜模型：所有生物膜都 由 三层结构。如果膜是静态的，细胞的一些复杂功能又怎样解释呢？1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 。1972年，桑格和尼克森提出了 。回顾：对生物膜结构的探索历程回顾：对生物膜结构的探索历程溶于脂质的膜是由脂质组成脂质蛋白质脂质分子排列为连续的两层蛋白质-脂质-蛋白质流动性流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂双分子层(膜的基本支架膜的基本支架)细胞膜的成分细胞膜的成分具有流动性（磷脂和大部具有流动性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以分的蛋白质分子都是可以运动的）运动的）蛋蛋白白质质分分子子在在磷磷脂脂双双分分子子层层排排布布蛋白质蛋白质脂质脂质少量多

14、糖少量多糖细胞膜的结构细胞膜的结构有的有的镶嵌在磷脂双分子层表面镶嵌在磷脂双分子层表面部分或全部嵌入磷脂双分子层中部分或全部嵌入磷脂双分子层中横跨整个磷脂双分子层横跨整个磷脂双分子层外侧的蛋白质分外侧的蛋白质分子与糖类结合形子与糖类结合形成糖被成糖被与与细胞识别、胞间细胞识别、胞间信息交流信息交流等有密切等有密切联系联系包括包括包括包括作用作用具有具有细细胞胞膜膜功功能能保护作用保护作用物质交换物质交换信息交流信息交流p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be写在最后感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings结束语讲师：XXXXXX XX年XX月XX日