生物膜的流动镶嵌模型省优质课竞赛用

看看我们做的模型,生物膜的结构到底是怎样的呢？,选什么材料做细胞膜呢？,高中生物必修一,第四章细胞的物质输入和输出,第2节生物膜的流动镶嵌模型,生物膜探索历程,19世纪中,19世纪末,探究历程,对生物膜组分的探索,Year,1895年,欧文顿（E.Overton）实验,细胞膜,E.Overton的假说：,膜是由脂质组成的。,非脂溶性物质,脂溶性物质,小资料相似相溶原理：通俗的讲，即分子结构越相似的物质，越是容易相互溶解。,探究历程,19世纪中,19世纪末,20世纪初,探究历程,对生物膜组分的探索,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。,红细胞的细胞膜,化学分析表明：膜的主要成分是脂质(主要是磷脂)和蛋白质。,探究历程,Year,20世纪初,19世纪中,19世纪末,20世纪初,探究历程,1917年,探究历程,Year,1917年,对生物膜分子排布的探索,美国科学家朗姆瓦,指出磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。,尾部,头部,(亲水),(疏水),自主探究,Year,1917年,对生物膜分子排布的探索,活动一：请根据磷脂分子的特点，建构磷脂分子在空气水界面的分布模型。,水,空气,自主探究,Year,1917年,对生物膜分子排布的探索,活动二：请根据组织细胞生活的环境，构建磷脂分子在细胞膜中的排布模型。,膜外（水溶液）,膜内（水溶液）,自主探究,Year,1917年,对生物膜分子排布的探索,提出假说：磷脂分子在细胞膜中排列为双分子层,膜外（水溶液）,膜内（水溶液）,19世纪中,19世纪末,20世纪初,探究历程,1925年,探究历程,Year,对生物膜分子排布的探索,荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel用丙酮从红细胞中提取脂质，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,结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！,1925年,自主探究,Year,对生物膜分子排布的探索,活动三：展开你的想像力，尝试构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。,1925年,磷脂双分子层,蛋白质分子,探究历程,1959年,Year,1959年,对生物膜分子排布的探索,小资料(关于电镜成像)电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。,探究历程,罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。,Year,1959年,罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。,对生物膜分子排布的探索,结论：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”构成的三层静态统一结构（单位膜模型）。,“蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图,探究历程,利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜,20世纪60年代,探究历程,Year,20世纪60年代,冰冻蚀刻电子显微法：将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下：,对生物膜分子排布的探索,蛋白质、在磷脂双分子层中。,镶在,嵌入,贯穿,探究历程,1970年,探究历程,Year,1970年,对生物膜结构特点的探究,弗雷和埃迪登(Frye和Edidin):,结论:细胞膜上的蛋白质是可以运动的。,人鼠细胞融合实验,生物膜具有流动性,探究历程,1972年,探究历程,Year,1972年,流动镶嵌模型的诞生,桑格和尼克森在继承创新中提出了流动镶嵌模型,S.J.Singer,G.Nicolson,探究历程,Year,1972年,流动镶嵌模型的诞生,探究历程,Year,1972年,流动镶嵌模型的基本内容,有保护和润滑作用，还与细胞膜表面的识别有密切关系,思考讨论,Year,1、分析在生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？,2、生物膜的流动镶嵌模型是否已经完美无缺？,1975年,1975年，Wallach提出晶格镶嵌模型。,1977年，Jain和Whit提出板块镶嵌模型。,1977年,问题探讨,新的征程,2003年,人类对自然界的认识永无止境，随着技术的不断创新和改进，人们对膜的研究必将更加细致入微,新的征程,立体模型,制作细胞膜立体模型有没有更好的设计方