生物膜的流动镶嵌模型

1、生物膜的流动镶嵌模型,景成杰,普通布,以上三种材料中哪一种最适合用来做细胞的细胞膜?,塑料布,弹力布,细胞膜是一层很薄的膜，是细胞 这个生命系统的边界 细胞膜能够控制物质的进出，让一部分物质通过，其他物质不能通过 细胞膜具有一定的伸缩性（质壁分离与复原实验）,知识回顾：,弹力布 还有更好的材料做细胞膜吗？,能模拟 系统边界,能模拟 系统边界 控制物质进出,能模拟 系统边界 控制物质进出 有一定伸缩性,塑料布,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，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?,问题1,细胞膜的组成成分是什么呢？,一、对生物膜结构的探索历程,从以上实验中你能

2、得出什么结论？,资料1,1859年，欧文顿(E.Oerton)选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，不容易穿过膜。,细胞膜的组成成分中含有脂质。,1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，证明分子通过细胞膜的通透性与其在脂质中的溶解度有关，且溶解度越大越容易通过。,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,你从以上实验中能得出什么结论？,动动脑筋,资料2,科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。,细胞膜的组成成

3、分中还含有蛋白质,2.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？,1.最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？,3.大家都想到要做化学成分的提取、分离和鉴定，科学家们当时为什么没有做呢？,动动脑，你更强！,是通过对现象的推理分析得出的,有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。,受当时科学技术条件的限制,化学分析表明：膜的主要成分是 脂质和蛋白质 组成膜的脂质中磷脂含量最多,资料3,时间：20世纪初 实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。,脂质和蛋白质是怎样有机结合构成

4、膜的呢？,问题2,面对这样的实验结果你能得出什么结论?,资料4,时间：1925年 实验：两位荷兰科学家用丙酮（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。,细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,磷脂分子,动动手,想一想,生物膜上的两层磷脂分子是怎么排列的，小组合作在纸上画一画！,画一画, 更明白!,A,B,C,水,水,连续两层排列,比一比,想一想,蛋白质在生物膜上是怎样分布的?,资料5,1959年，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。,罗伯特森提出生物膜静止模型的观点,蛋白质脂质蛋白质

5、（单位膜）,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型。整个膜是静态的统一结构。,问题3,静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构模型是否能体现膜的胜利特性呢?,变形虫的变形运动,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,镶,嵌入,横跨,资料6,冰冻蚀刻技术对细胞膜进行处理.,你能得出什么样的结论?,细胞膜具有流动性,资料7,人鼠细胞杂交实验,动动手,想一想,生物膜上的磷脂分子和蛋白质分子是怎么排列的,小组合作在纸上再画一画!,画一画, 更明白!,智慧提升,1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。,思考与讨论,1.在建立生物模型的过程中，实验技术

6、的进步起到怎样的作用？,2.在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？,在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用，没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。,在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践，再认识，使人类一步步接近生物膜结构的真相。,二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）,2、蛋白质分子有的镶嵌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。（体现了膜

7、结构内外的不对称性）,镶,嵌入,横跨,3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性,4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）,5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，又叫做糖被。（糖被具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等关系密切） 除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂。,糖蛋白,想象空间,发挥空间想象力，想象一个近似球型的细胞，其细胞膜的磷脂双分子层的三维立体结构！,知识对比 流动镶嵌模型与蛋白质脂质蛋白质三层结构模型有何异同？,相同点：,都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。,不同点：,1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是

8、不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。,2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构。,知识延伸,晶格镶嵌模型 板块镶嵌模型 脂筏模型,生物膜的流动镶嵌模型真的是完美无缺的吗？,搜一搜， 你更棒！,2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家Peter Agre和Roderick MacKinnon。,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从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是（ ） A糖脂 B磷脂 C糖蛋白 D脂蛋白 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葡萄糖分子经小肠绒毛上皮进入毛细血管内的红细胞，需要透过的磷脂分子层数最少为（ ） A4层 B6层 C8层 D10层,精选练习:,4、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是( ),A.葡萄糖 B.蛋白质 C.甘油