(共28张PPT)
生物膜的流动镶嵌模型
尿毒症患者正在接受血液透析
血透工作原理
时间:1895年
人物:欧文顿(E.Overton)
实验:
E.Overton的推测:_______________。
一、对生物膜结构的探索历程
资料1
1.对生物膜组分的探索——脂质
●
●
不溶于脂质的物质
细胞膜
细胞膜的通透性实验
溶于脂质的物质
膜中含脂质
资料2:磷脂分子结构
B:根据磷脂分子的结构特点,展开你的想像力,尝试画出磷脂分子在水—空气界面中的排布方式?
A: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。
空气
水
资料3:E.Gorter 和 F.Grendel 对血影 的研究
时间:1925年
人物:荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel
实验:用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空 气—水界面上铺展成单分子层,测得单 分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
结论:__________________________________ __________________________________
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层!
2. 对生物膜组分的探索——蛋白质
资料4:
科学家在实验中发现:细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。
根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论
问题探讨:
得出结论:_____________________________
推测膜中可能还含有蛋白质等
3. 对生物膜模型架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式
资料5:电子显微镜是用电子束照射被检样品,由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高,故显暗带,磷脂分子电子密度低则呈亮带。
超薄切片技术获得的细胞膜照片
1959年,罗伯特森(J.D.Robertsen)的“单位膜”模型认为:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开,升温后暴露断裂面。
资料6
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
现象
实验
实验探究
以下列材料及用具,设计实验探究
细胞膜上蛋白质分子能否运动。
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
激光器:(激光过度照射可使荧光分子失去
发出荧光能力)
细胞融合剂:能使两个细胞融合成一个细胞
方法一:
荧光标记
激光处理
绿色荧光染料标记的膜蛋白
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
方法二:
资料7
时间:1970年
人物:弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin)
实验:
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
人细胞
小鼠细胞
细胞融合
杂交细胞
37℃
40min
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
细胞膜具有流动性(蛋白质)
结论:
资料8
时间:1972年
人物:桑格和尼克森(S. J. Singer & G. Nicolson)
假说: 流动镶嵌模型
生物膜结构模型示意图
资料8
时间:1972年
人物:桑格和尼克森(S. J. Singer & G. Nicolson)
假说: 流动镶嵌模型
生物膜结构模型示意图
问题2:
在生物膜模型的建立和完善过程中,你受到哪些启示
问题1:
请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么 生物膜在结构上有什么样的特点
小组讨论
二、流动镶嵌模型的基本内容
1. 膜的基本支架——磷脂双分子层。(磷脂分子是可以运动的,具有流动性。)
2. 蛋白质分子有的镶、有的嵌入、有的横跨在磷脂双分子层。(体现膜结构内外的不对称性和流动性)
3. 膜在结构特性上具有流动性
小组讨论
问题2:
在生物膜模型的建立和完善过程中,你受到哪些启示
问题1:
请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么 生物膜在结构上有什么样的特点
问题2:
在生物膜模型的建立和完善过程中,你受到哪些启示
根据现象和已有知识提出假说或模型
用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
实践检验
建模的基本方法
课后探究
1、生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺的呢?细胞膜上除了含有磷脂和蛋白质分子外,还有其它物质吗?请你课后搜索这方面的信息。
2、制作细胞膜模型有没有更好的设计方法和更合适的实验材料。希望你课后能尝试一下。
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特点
结构组成
结构探究历程
决定
③
④
②
流动性
选择透过性
磷脂双分子层
蛋白质分子
①
时间和人物 历史事件 历史结论
多种物质对膜通透性实验
对红细胞膜化学分析
红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍
电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
人、鼠细胞融合实验
新的观察和实验证据的基础上,提出分子结构模型
膜含脂质
膜中含脂质和蛋白质
脂质双层结构
膜具流动性
流动镶嵌模型
1972,桑格和尼克森
1970年
1959年,
罗伯特森
1925年,
两位荷兰
科学家
20世纪初
19世纪末
欧文顿
列表总结:生物膜结构的探究历程
课内反馈
1. 细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型的最大的不同是
A. 流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性
B. 蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性
C. 流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性
D. 蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性
2.变形虫的任何部位都能伸出伪足,这一生理过程的完成依赖于细胞膜的
A. 保护作用
B. 一定的流动性
C. 全透性
D. 信息交流
3.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
D.无机盐离子