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生物膜的流动镶嵌模型 1 一 对生物膜结构的探索历程 2 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 欧文顿的实验现象及结论 时间 19世纪末 1895年 实验 欧文顿 E Overton 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验 发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的 可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞 于是他提出 膜是由脂质组成的 如科学家一样实验之一 欧文顿的实验 相似相溶 3 假说理论 P66 提出 假说 实验 现象 验证 4 时间 20世纪初实验 科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来 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 发现细胞膜被破坏 探究 你能得出什么结论 细胞膜由脂质和蛋白质组成 红细胞的细胞膜 如科学家一样实验之二 其他科学家的实验 5 6 亲水头部 脂肪酸 尾部 是疏的 磷酸 头部 是亲水的 7 想一想 磷脂分子在空气 水界面上会怎么样铺展 空气 水 8 结合人体组织细胞内 外环境 如下图 预测细胞膜中磷脂的排列方式 水 组织细胞 水 水 水 9 时间 1925年实验 两位荷兰科学家戈特 E Gorter 和格伦德尔 F Grendel 用丙酮 一种有机溶剂 可以溶解脂质 从人的红细胞膜中提取脂质 在空气 水界面上铺展成单分子层 测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍 得出结论 细胞膜中的脂质分子排列为 如科学家一样实验之三 荷兰科学家的实验 连续的两层 10 合作探究 结合人体组织细胞内 外环境 如下图 预测细胞膜中磷脂的排列方式 水溶液环境 内 水溶液环境 外 连续两层排列 11 时间 1959年实验 罗伯特森利用电镜 获得了清晰的细胞膜照片 显示暗明暗的三层结构 蛋白质的电子密度高 在电镜下显暗色 磷脂分子的电子密度低 显亮色 他结合其他科学家的工作 大胆地提出生物膜的模型 蛋白质 脂质 蛋白质 三层静态的统一的结构 细胞膜的电子显微图片 细胞膜的三层结构模型 如科学家一样实验之四 罗伯特森的实验和模型 罗伯特森的实验现象及结论 12 如科学家一样实验之五 冰冻蚀刻电子显微法 标本用干冰等冰冻后用冷刀断开 升温后暴露断裂面 使用电子显微镜观察其结构 细胞的冰冻蚀刻电子显微图片 13 蛋白质镶在 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 冰冻蚀刻电子显微法 镶 嵌入 贯穿 细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片 14 提出假说 细胞膜具有流动性 草履虫 质壁分离 变形虫 请思考 细胞膜是静态的吗 举例说明 15 如科学家一样实验之六 人 鼠细胞融合实验 结论 细胞膜具有流动性 16 如科学家一样实验之七 生物膜的流动镶嵌模型 时间 1972年提出者 桑格 S J Singer 和尼克森 G Nicolson 17 2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家 这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果 科学无止境 皮特 阿格雷 罗德里克 麦金农 18 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 1925年 两位荷兰科学家 20世纪初 19世纪末欧文顿 列表总结 生物膜结构的探究历程 19 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 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 20 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双分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2 细胞膜上与细胞识别 免疫反应 信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是 A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸 21 3 变形虫的任何部位都能伸出伪足 人体某些白细胞能吞噬病菌 这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的 A保护作用B一定的流动性C主动运输D选择透过性 4 下图是神经细胞的细胞膜结构模式图 正确的是 22 5 某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分 如果你是课题组成员 请你回答下列问题 1 应选取人的哪种细胞做实验 A 神经细胞B 口腔上皮细胞C 成熟的红细胞D 白细胞 2 将选取的上述材料放入 由于渗透作用 一段时间后细胞将破裂 然后再用法获得纯净的细胞膜 3 若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中 经过充分搅拌后 下列能正确反应其分布的