生物膜的流动镶嵌模型.ppt

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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人教版必修1课前预习1.细胞膜的结构特征和功能特征分别是什么？2.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？1.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：

2、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。提出假说材料二、20世纪初，科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。提出假说观察和实验证据观察和

3、实验依据推理和想象验证和完善实验证据得出结论脂质和蛋白质是怎样形成生物膜的呢？磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。亲水“头部”疏水“尾部”小资料水溶液中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实验证据材料三、时间：1925年人物：两位荷兰科学家Gorter和Grendel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

4、质分子必然排列为连续的两层GORTER脂单分子层=2×材料四、20世纪50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下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。蛋白质位于脂双层的什么位置呢？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变形虫的变形运动单位膜模型无法解释的现象提出假说：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

5、的蛋白质分子是可以运动的材料五、时间：1970年人物：弗雷(Frye)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。实验证据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：细胞膜具有流动性蛋白质镶、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新技术带来新模型在新的观察和实验证据的基础上，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。流动镶嵌模型对生物膜结构的探索

6、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二、流动镶嵌模型的具体内容：1、生物膜的组成：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白质分子存在形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。有镶在表面、嵌入、贯穿三种。外侧有的蛋白质

7、分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）5、生物膜的功能特点：具有选择透过性生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？？？？2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农。以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。不断完善和发展的流动镶嵌模型新篇章：人类对自然界的认识永无止境，对膜的研究将更加细致入微……1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（）A．细胞膜是选择透过性膜B．细胞膜由磷脂分

8、子和蛋白质分子构成C．细胞膜的分子结构具有流动性D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动2．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（）。A．选择透过性B．保护作用C．流动性D．自由扩散3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）。A．结构特点具有流动性B．选择透过性C