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,生物膜的流动镶嵌模型,石河子高级中学 陶 锦,根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选择哪一种材料做细胞膜，为什么？,选择依据:,系统的边界 薄 选择透过性 伸缩性,问题探讨,塑料袋,普通布,弹力布,科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会怎样去研究生物膜的结构?,一、对生物膜结构的探索历程,时间：19世纪末（1895年） 人物：欧文顿（E.Overton） 实验： E.Overton的推测：,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,资料1,细胞膜的通透性实验,B：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试画出磷脂分子在水空气界面中的排布方式？,A：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。,资料2：磷脂分子结构,磷脂分子,空气,水,时间：1925年 人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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2倍。,资料3：E.Gorter 和 F.Grendel 对血影的研究,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！,结论：,空气,水,资料4,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：,资料5：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。,超薄切片技术获得的细胞膜照片,1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）的“单位膜”模型认为：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”构成的三层静态统一结构。,3、对生物膜模型架构的探索 脂质和蛋白质的排布方式,“蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图,静态的“三明治”模型,资料6,细胞膜具有流动性（蛋白质）,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图,时间：1970年 人物：弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin ) 实验：,结论：,人细胞,小鼠细胞,细胞融合,红色荧光染料标记的膜蛋白,绿色荧光染料标记的膜蛋白,磷脂分子的运动,冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,资料7,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,时间：1972年 人物：桑格和尼克森（S. J. Singer & G. Nicolson ） 假说： 流动镶嵌模型,资料8,生物膜结构模型示意图,二、流动镶嵌模型的基本内容,1.举例说明在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起什么样的作用？ 2.在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?,思考与讨论,课堂小结,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构； 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 提出了 。,生物膜结构的探索历程,脂质,脂质,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,课堂小结,1、膜的基本支架 。（磷脂分子是可以运动的，具有 。） 2、 分子有的镶、有的嵌入、有的横跨在磷脂双分子层。（体现膜结构内外的 和 ） 3、膜在结构特性上具有 。,流动镶嵌模型的基本内容,磷脂双分子层,流动性,蛋白质,不对称性,流动性,流动性,以小组为单位，自选材料构建一个生物膜的模型，下次上课时带到课堂展示，