1、生物膜的流動鑲嵌模型,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),溶于脂質(zhì)的物質(zhì),細胞膜,歐文頓的實驗現(xiàn)象及結(jié)論？,時間：19世紀末（1895年） 實驗：歐文頓(E.Overton)用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(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)更容易通過細胞。于是他提出：膜是由脂質(zhì)組成的。,如科學(xué)家一樣實驗之一：歐文頓的實驗,相似相溶,假說理論（P66）,提出,假說,實驗,現(xiàn)象,驗證,時間：20世紀初 實驗：科學(xué)家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶（能專一地分解蛋白質(zhì)的

2、物質(zhì)）分解。發(fā)現(xiàn)細胞膜被破壞。,探究：你能得出什么結(jié)論？,細胞膜由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成 。,紅細胞的細胞膜,如科學(xué)家一樣實驗之二：其他科學(xué)家的實驗,親水頭部,脂肪酸“尾部”是疏的。,磷酸“頭部”是親水的，,想一想： 磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？,空氣,水,結(jié)合人體組織細胞內(nèi)、外環(huán)境（如下圖）， 預(yù)測細胞膜中磷脂的排列方式。,水,組織細胞,水,水,水,時間：1925年實驗：兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Gorter）和格倫德爾（F.Grendel）用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的兩倍。,得出結(jié)論：

3、 細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為,如科學(xué)家一樣實驗之三：荷蘭科學(xué)家的實驗,連續(xù)的兩層,合作探究,結(jié)合人體組織細胞內(nèi)、外環(huán)境（如下圖）， 預(yù)測細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,時間：1959年 實驗：羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，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） 。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)。,細胞膜的電子顯微圖片,細胞膜的三層結(jié)構(gòu)模型,如科學(xué)家一樣實驗之四：羅伯特森的實驗和模型,羅伯特森的實驗現(xiàn)象及結(jié)論？,如科學(xué)家一樣

4、實驗之五：冰凍蝕刻電子顯微法,標本用干冰等冰凍后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面，使用電子顯微鏡觀察其結(jié)構(gòu)。,細胞的冰凍蝕刻電子顯微圖片,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稱的,冰凍蝕刻電子顯微法,鑲,嵌入,貫穿,細胞膜的冰凍蝕刻電子顯微圖片,提出假說：細胞膜具有流動性,草履蟲,質(zhì)壁分離,變形蟲,請思考：細胞膜是靜態(tài)的嗎？（舉例說明）,如科學(xué)家一樣實驗之六：人、鼠細胞融合實驗,結(jié) 論 : 細 胞 膜 具 有 流 動 性,如科學(xué)家一樣實驗之七：生物膜的流動鑲嵌模型,時 間：1972年 提出者：桑格（S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson),2003年度諾

5、貝爾化學(xué)獎授予兩名研究膜蛋白的美國科學(xué)家，這是自1991年來諾貝爾獎第三次頒發(fā)給與細胞膜蛋白質(zhì)有關(guān)的研究成果 。,科學(xué)無止境,皮特阿格雷,羅德里克麥金農(nóng),多種物質(zhì)對膜通透性實驗,對紅細胞膜化學(xué)分析,紅細胞膜的脂質(zhì)鋪展成單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、鼠細胞融合實驗。,新的觀察和實驗證據(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),膜具流動性,流動鑲嵌模型,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世紀初,19世紀末 歐文頓,列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷

6、程,概念圖小結(jié),生物膜,結(jié)構(gòu)特點,功能特點,結(jié)構(gòu)組成,結(jié)構(gòu)探究歷程,決定,流動性,選擇透過性,磷脂雙分子層,蛋白質(zhì)分子,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)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（ ） A 細胞膜具有一定流動性 B 細胞膜是選擇透過性 C 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架 D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子,2.細胞膜上與細胞識別、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,3.變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的（ ） A 保護作用 B 一定的流動性 C 主動運輸 D 選擇透過性,4.下圖是神經(jīng)細胞的細胞膜結(jié)構(gòu)模式圖，正確的是,5.某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細胞膜的結(jié)構(gòu)和成分，如果你是課題組成員，請你回答下列問題： （1）應(yīng)選取人的哪種細胞做實驗（ ） A神經(jīng)細胞 B口腔上皮細胞 C成熟的紅細胞 D白細胞 （2）將選取的上述材料放入 ，由于滲透作用，一段時間后細胞將破裂，然后再用 法獲得純凈的細胞膜。 （3）若將細胞膜的