1、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,1,PPT學(xué)習(xí)交流,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,2,PPT學(xué)習(xí)交流,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),溶于脂質(zhì)的物質(zhì),細(xì)胞膜,歐文頓的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論？,時(shí)間：19世紀(jì)末（1895年） 實(shí)驗(yàn)：歐文頓(E.Overton)用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞。于是他提出：膜是由脂質(zhì)組成的。,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之一：歐文頓的實(shí)驗(yàn),相似相溶,3,PPT學(xué)習(xí)交流,假說(shuō)理論（P66）,提出,假說(shuō),實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象,驗(yàn)證,4,PPT學(xué)習(xí)交流,時(shí)間：20世紀(jì)初 實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分

2、離出來(lái)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶（能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì)）分解。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被破壞。,探究：你能得出什么結(jié)論？,細(xì)胞膜由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成 。,紅細(xì)胞的細(xì)胞膜,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之二：其他科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),5,PPT學(xué)習(xí)交流,6,PPT學(xué)習(xí)交流,親水頭部,脂肪酸“尾部”是疏的。,磷酸“頭部”是親水的，,7,PPT學(xué)習(xí)交流,想一想： 磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？,空氣,水,8,PPT學(xué)習(xí)交流,結(jié)合人體組織細(xì)胞內(nèi)、外環(huán)境（如下圖）， 預(yù)測(cè)細(xì)胞膜中磷脂的排列方式。,水,組織細(xì)胞,水,水,水,9,PPT學(xué)習(xí)交流,時(shí)間：1925年 實(shí)驗(yàn)：兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Gorter）

3、和格倫德?tīng)枺‵.Grendel）用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰好為紅細(xì)胞表面積的兩倍。,得出結(jié)論： 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之三：荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),連續(xù)的兩層,10,PPT學(xué)習(xí)交流,合作探究,結(jié)合人體組織細(xì)胞內(nèi)、外環(huán)境（如下圖）， 預(yù)測(cè)細(xì)胞膜中磷脂的排列方式。,水溶液環(huán)境 (內(nèi)),水溶液環(huán)境 (外),連續(xù)兩層排列,11,PPT學(xué)習(xí)交流,時(shí)間：1959年 實(shí)驗(yàn)：羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗 明 暗的三層結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色）

4、。他結(jié)合其他科學(xué)家的工作，大膽地提出生物膜的模型：“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層靜態(tài)的統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。,細(xì)胞膜的電子顯微圖片,細(xì)胞膜的三層結(jié)構(gòu)模型,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之四：羅伯特森的實(shí)驗(yàn)和模型,羅伯特森的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論？,12,PPT學(xué)習(xí)交流,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之五：冰凍蝕刻電子顯微法,標(biāo)本用干冰等冰凍后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面，使用電子顯微鏡觀察其結(jié)構(gòu)。,細(xì)胞的冰凍蝕刻電子顯微圖片,13,PPT學(xué)習(xí)交流,蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中。,蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的,冰凍蝕刻電子顯微法,鑲,嵌入,貫穿,細(xì)胞膜的冰凍蝕刻電子顯微圖片,14,PPT學(xué)習(xí)交流,提出假說(shuō)：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,草履蟲,

5、質(zhì)壁分離,變形蟲,請(qǐng)思考：細(xì)胞膜是靜態(tài)的嗎？（舉例說(shuō)明）,15,PPT學(xué)習(xí)交流,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之六：人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn),結(jié) 論 : 細(xì) 胞 膜 具 有 流 動(dòng) 性,16,PPT學(xué)習(xí)交流,如科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)之七：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,時(shí) 間：1972年 提出者：桑格（S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson),17,PPT學(xué)習(xí)交流,2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究膜蛋白的美國(guó)科學(xué)家，這是自1991年來(lái)諾貝爾獎(jiǎng)第三次頒發(fā)給與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)有關(guān)的研究成果 。,科學(xué)無(wú)止境,皮特阿格雷,羅德里克麥金農(nóng),18,PPT學(xué)習(xí)交流,多種物質(zhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn),對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析,紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單

6、層分子的面積是原膜表面積的兩倍,電鏡下膜呈“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì),人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。,新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。,膜是由脂質(zhì)組成的,膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì),脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu),膜具流動(dòng)性,流動(dòng)鑲嵌模型,1972，桑格和尼克森,1970年,1959年， 羅伯特森,1925年， 兩位荷蘭 科學(xué)家,20世紀(jì)初,19世紀(jì)末 歐文頓,列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程,19,PPT學(xué)習(xí)交流,概念圖小結(jié),生物膜,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),功能特點(diǎn),結(jié)構(gòu)組成,結(jié)構(gòu)探究歷程,決定,流動(dòng)性,選擇透過(guò)性,磷脂雙分子層,蛋白質(zhì)分子,20,PPT學(xué)習(xí)交流,1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容

7、易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋?） A 細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性 B 細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性 C 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架 D 細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子,2.細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,21,PPT學(xué)習(xí)交流,3.變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過(guò)程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（ ） A 保護(hù)作用 B 一定的流動(dòng)性 C 主動(dòng)運(yùn)輸 D 選擇透過(guò)性,4.下圖是神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模式圖，正確的是,22,PPT學(xué)習(xí)交流,5.某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分，如果你是課題組成員，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題： （1）應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)（ ） A神經(jīng)細(xì)胞 B口腔上皮細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 D白細(xì)胞 （2）將選取的上述材料放入 ，由于滲透作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂，然后再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜。 （3）若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有