生物膜的流动镶嵌模型

课件27张PPT。第四章 细胞的物质输入和输出第二节 生物膜的流动镶嵌模型问题探讨：

在制作真核细胞三维结构模型的活动中，某小组同学分别用三种材料做细胞膜：塑料袋、普通布和弹力布。
讨论：
1、根据结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗？是通过对现象的推理分析得出的。?思考 讨论 1．最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？一、对细胞膜的探索历程资料一：19世纪末,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, 也容易穿过膜, 反之, 不容易溶于脂质的物质, 也不容易穿过膜。
推论:细胞膜的组成成分中含有脂质 2．在推理分析得出结论后，还有没有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 有必要，推论不一定准确，还应进行实验来检验。?思考 讨论资料： 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子置于水中平铺于水面上水槽隔板的孔隙中思考：
磷脂分子在以下环境中如何分布？（用模型图表示）磷脂分子置于水中平铺于水面上思考：
磷脂分子在以下环境中如何分布？（用模型图表示）水槽隔板的孔隙中资料二： 1925年，荷兰科学家 E. Gorter & F. Grendel 用有机溶剂提取了人类红细胞的细胞膜的脂类成分，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。结论:细胞膜中脂质为连续的两层 3．请运用相关化学知识，解释为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单层？而科学家如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论。?思考 讨论暗-明-暗
三层结构资料三： 1959年, 罗伯特森(J. D. Robertson)用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片, 显示暗-明-暗三层结构, 提出细胞膜由双层脂质分子和内外表面的蛋白质构成。构建模型　　蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，且处于静止状态。罗伯特森模型问题： 人们研究人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。发现：脂溶性的物质易透过人工膜，而葡萄糖、氨基酸、钠离子等难以透过。但生物膜却可以透过上述物质。为什么呢？ 推测：葡萄糖、氨基酸、钠离子等是通过蛋白质来运输的，而且蛋白质可以穿插在磷脂双分子层之间。构建模型实验探究 给大家提供以下的主要实验材料及用具，设计一实验方案探究细胞膜上蛋白质分子能否运动的。
荧光染料：(有红色、绿色等不同颜色,可标记细胞膜表面的蛋白质分子)
　 细胞：小鼠细胞、人细胞等
　 激光器：(激光过度照射可使荧光分子失去发光能力)绿色荧光染料标记的膜蛋白红色荧光染料标记的膜蛋白实验一：荧光标记激光处理一段时间后绿色荧光染料标记的膜蛋白实验二：小鼠细胞人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图绿色荧光染料标记的膜蛋白实验二：杂交细胞细胞
融合小鼠细胞人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图绿色荧光染料标记的膜蛋白细胞
融合小鼠细胞人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图实验二：一段时间后杂交细胞结论： 构成细胞膜的蛋白质、磷脂等成分是可以移动的。生物膜的结构模型示意图二、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。 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 3、磷脂分子和蛋白质分子可以运动。（体现了膜的流动性） 4、细胞膜外表面有糖蛋白。（也叫糖被，与细胞识别、信息交流等密切相关）思考一：流动镶嵌模型与罗伯特森模型有何异同?流动镶嵌模型罗伯特森模型 生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？思考二：　　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。 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。