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一、对生物膜结构的探索历程让我们跟随科学家一同去探索19世纪欧文顿1925年两位荷兰科学家1959年罗伯特森1970年小鼠细胞和人细胞融合1972年桑格和尼克森时间：19世纪末1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验。细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。非脂溶性物质脂溶性物质相似相溶原理1．对生物膜成分的探索——脂质资料1假说：膜是由脂质组成的发现:生物膜的成分是否只有脂质一种？还有

2、其他成分？科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?问题探讨：得出结论：生物膜中可能还含有蛋白质2．对生物膜成分的探索——蛋白质资料2脂质分子与蛋白质在膜中如何排列生物膜中的脂质主要是哪一种？不要着急！！！！先来了解下磷脂分子结构特点：1．利用手中的磷脂分子模型摆出下面两种情况下磷脂的分布情况：①在空气－水界面上②完全浸没在水中。2．人体组织细胞内外环境如何，预测生物膜中磷脂的排列方式，并摆出来。分组讨论根据磷脂分子的结构特点空

3、气水以人细胞为例，预测生物膜中磷脂的排列方式为哪一种时间：1925年人物：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。膜中脂质分子排列为连续两层资料3．对生物膜结构的探索——磷脂双分子层结论：猜想利用给定的材料猜想磷脂双分子层与蛋白质的排布方式。资料4：罗伯特森的实验电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。(照片)超薄切片技术获得的细胞膜照片生物膜

4、是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（单位膜三明治模型）。4．对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式假说：三明治模型那么变形虫的变形运动，细胞的生长怎样解释？如果生物膜是静态统一的结构变形虫标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的1．蛋白质与磷质排布与你先前的猜想有何区别？与三明治模型呢？2．三明治模型还有何不足之处，找出证据说明。学习小组讨论时间：1970年人物：费雷和埃迪登等实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。（动画）结论：

5、细胞膜具有一定的流动性人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白诱导融合40分钟后370C资料6：人-鼠细胞融合实验桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型经历了探索的历程,你能总结出流动镶嵌模型的内容吗？时间和人物历史事件历史结论多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构蛋白质—脂质—蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，罗伯特森1

6、925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿总结：生物膜结构的探究历程1．磷脂双分子层构成膜的基本支架。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，有的横跨整个磷脂双分子层。3．磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性。二、流动镶嵌模型的基本内容1．在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?思考2．生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？说说你的看法。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认

7、识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。（1）科学研究的艰辛历程；（2）告诉我们建立模型的一般方法；（3）实验技术的进步推动科学发展；（4）结构与功能相适应；（5）科学理论是在不断修正中完善的。概念图小结生物膜结构特点功能特点结构组成结构探究历程决定③④②流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子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第一关C随堂闯关下列哪种膜结构能

8、通过生物大分子（　）A细胞膜B核膜C线粒体膜D叶绿体膜第二关不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！B随堂闯关变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体