4.2流动镶嵌模型

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1、第4章细胞的物质输入与输出第2节生物膜的流动镶嵌模型人教版必修11.细胞膜的功能有哪些？2.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.屏障分隔作用2.选择透过性3.弹性弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？一、对生物膜结构的探索历程材料一、时间：19世纪末人物：欧文顿实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现问题：提出假说:细胞膜对不同物质的通透性不同膜是由脂质组成的不溶于脂质的物质溶于

2、脂质的物质细胞膜思考与讨论: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？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。提出假说资料二时间:20世纪初实验:将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来.化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？材料三、时间：1925年人物：两位荷兰科学家Gorter和Gr

3、endel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GORTER脂单分子层=2×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亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？材料四、20世纪50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下

4、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。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单位膜模型有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动小资料磷脂分子的运动结论：细胞膜具有流动性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(Fry

5、e)和埃迪登(Edidin)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。提出假说：细胞膜具有流动性蛋白质分子时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：流动镶嵌模型磷脂双分子层对生物膜结构的探索历程:欧文顿：从研究生物膜的功能入手提出：生物膜是由脂质组成的欧文顿的假说是否正确？细胞膜中除含有脂质外还有没有其他成分？化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质探究成分探究磷脂在生物膜中的分布探究蛋白质在生物膜中的分布探究结构进一步探究生物膜的结构特点单位膜结构模型生物膜的流动镶嵌模型2.

6、欧文顿的分析假说是如何提出的呢？根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。思考3.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？有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确,还应通过科学实验进行检验和修正.4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？当时的技术不能实现，人们无法亲眼看见细胞膜，只能从功能入手

7、，再严谨推理大胆想象。二、流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容：成分:基本支架:蛋白质排布方式:结构特点:功能特点:蛋白质脂质少量多糖磷脂双分子层蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）具有一定的流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的)选择透过性多糖：糖被（仅外侧）识别、保护、润滑1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.纵观整个人们建立生物膜模型的探

8、索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。思考