1、第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 從現(xiàn)在開(kāi)始我們就與科學(xué)家們一起來(lái)探索生物膜的結(jié)構(gòu)！一、對(duì)一、對(duì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)構(gòu)的探索歷程1、細(xì)胞是否有邊界？、細(xì)胞是否有邊界？現(xiàn)象現(xiàn)象現(xiàn)象一：現(xiàn)象一：19世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā) 現(xiàn)細(xì)胞表面能阻礙染料進(jìn)入?，F(xiàn)細(xì)胞表面能阻礙染料進(jìn)入。結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞有邊界，也就是說(shuō)細(xì)胞有邊界，也就是說(shuō)“細(xì)胞膜細(xì)胞膜”是存在的。是存在的。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是怎樣的？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是怎樣的？現(xiàn)象二：用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，現(xiàn)象二：用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展。細(xì)胞表面有彈性，可以伸展。新問(wèn)題：新問(wèn)題：一、對(duì)一、對(duì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)構(gòu)的探索歷程

2、2、歐文頓的通透性實(shí)驗(yàn)：、歐文頓的通透性實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象：現(xiàn)象：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。提出：提出：膜是由脂質(zhì)組成的。膜是由脂質(zhì)組成的。一、對(duì)一、對(duì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)構(gòu)的探索歷程2、歐文頓的通透性實(shí)驗(yàn)：、歐文頓的通透性實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象：現(xiàn)象：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。假說(shuō)：假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)組成的。膜是由脂質(zhì)組成的。有必要分析膜的化學(xué)成分有必要分析膜的化學(xué)成分新問(wèn)題：新問(wèn)

3、題：3、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離分離 出來(lái)；出來(lái)；4、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化學(xué)成分的分析；學(xué)成分的分析；血影血影紅細(xì)胞無(wú)機(jī)鹽細(xì)胞膜紅細(xì)胞無(wú)機(jī)鹽細(xì)胞膜血紅蛋白等血紅蛋白等吸水脹破吸水脹破離心分離離心分離卵磷脂酶（可破壞卵磷脂酶（可破壞卵磷脂卵磷脂）處理）處理細(xì)胞膜被破壞細(xì)胞膜被破壞聚合的多羥基苯酚（可破壞聚合的多羥基苯酚（可破壞蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)）處理）處理細(xì)胞膜被破壞細(xì)胞膜被破壞細(xì)胞膜的化學(xué)成分細(xì)胞膜的化學(xué)成分脂質(zhì)：脂質(zhì)：蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：糖類：糖類：磷脂最豐富磷脂最豐富功能越復(fù)雜的細(xì)胞

4、功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多和數(shù)量越多3、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離分離 出來(lái)；出來(lái)；4、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化學(xué)成分的分析；學(xué)成分的分析；知道細(xì)胞膜的化學(xué)成分后，知道細(xì)胞膜的化學(xué)成分后，你又準(zhǔn)備探索什么東東？你又準(zhǔn)備探索什么東東？3、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離分離 出來(lái)；出來(lái)；4、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化學(xué)成分的分析；學(xué)成分的分析；5、新問(wèn)

5、題：新問(wèn)題：組成細(xì)胞膜的這些分子是組成細(xì)胞膜的這些分子是怎樣排列的呢？怎樣排列的呢？親水的頭部親水的頭部疏水的尾部疏水的尾部思考與討論：思考與討論：你認(rèn)為磷脂分子怎樣排你認(rèn)為磷脂分子怎樣排列從而形成細(xì)胞邊界的呢？列從而形成細(xì)胞邊界的呢？3、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離分離 出來(lái)；出來(lái)；4、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化、分離出細(xì)胞膜以后，科學(xué)家進(jìn)行了化學(xué)成分的分析；學(xué)成分的分析；5、新問(wèn)題：新問(wèn)題：組成細(xì)胞膜的這些分子是組成細(xì)胞膜的這些分子是怎樣排列的呢？怎樣排列的呢？1925年荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)?zāi)旰商m科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)紅細(xì)胞紅細(xì)胞

6、將將人的人的紅細(xì)胞膜的磷脂分子紅細(xì)胞膜的磷脂分子抽提出來(lái)，在空氣抽提出來(lái)，在空氣/ /水界面水界面上排成單分子層。上排成單分子層。 發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。紅細(xì)胞紅細(xì)胞將將雞的雞的紅細(xì)胞膜的磷脂分子紅細(xì)胞膜的磷脂分子抽提出來(lái)，在空氣抽提出來(lái)，在空氣/ /水界面水界面上排成單分子層。上排成單分子層。 發(fā)現(xiàn)表面積？發(fā)現(xiàn)表面積？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)：磷脂分子：磷脂分子：蛋白質(zhì)分子：蛋白質(zhì)分子：磷脂雙分子層磷脂雙分子層基本支架基本支架6、20世紀(jì)世紀(jì)40年代，曾經(jīng)有學(xué)者年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)推測(cè)脂質(zhì)脂質(zhì)兩邊各兩邊各覆蓋覆蓋著蛋白質(zhì)。著蛋白質(zhì)。7、1959年羅伯特森電鏡下的觀察，

7、提出年羅伯特森電鏡下的觀察，提出假說(shuō)假說(shuō)：蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層蛋白質(zhì)三層靜態(tài)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型（結(jié)構(gòu)模型（三明治結(jié)構(gòu)模型三明治結(jié)構(gòu)模型）。）。質(zhì)疑一：質(zhì)疑一：“覆蓋覆蓋”？質(zhì)疑二：質(zhì)疑二：“靜態(tài)靜態(tài)”？ 按照按照“三明治三明治”模型，科學(xué)家模型，科學(xué)家進(jìn)過(guò)計(jì)算認(rèn)為細(xì)胞膜至少厚進(jìn)過(guò)計(jì)算認(rèn)為細(xì)胞膜至少厚1520納米，但電鏡照片中，實(shí)際測(cè)得細(xì)納米，但電鏡照片中，實(shí)際測(cè)得細(xì)胞膜的厚度為胞膜的厚度為710納米。納米。結(jié)論：結(jié)論：膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面，膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。質(zhì)疑二：質(zhì)疑二：“靜態(tài)靜態(tài)”？思考與討論：思考與討論：1、請(qǐng)利用你了解的生物現(xiàn)象來(lái)質(zhì)疑、請(qǐng)利用你了解的生物現(xiàn)象來(lái)質(zhì)疑“靜態(tài)靜態(tài)”模型模型。2、你將如何利用所學(xué)的知識(shí)證明膜分、你將如何利用所學(xué)的知識(shí)證明膜分子是運(yùn)動(dòng)的？子是運(yùn)動(dòng)的？結(jié)論：細(xì)胞膜的分子具有一定流動(dòng)性結(jié)論：細(xì)胞膜的分子具有一定流動(dòng)性 人的細(xì)胞人的細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)膜上蛋白質(zhì)分子分子(紅紅) 老鼠的細(xì)老鼠的細(xì)胞膜上蛋白胞膜上蛋白質(zhì)分子質(zhì)分子( (綠綠