第4章第2节-生物膜的流动镶嵌模型（共30张PPT）

(共30张PPT)
高中生物必修一
第四章
细胞的物质输入和输出
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
是谁，隔开了原始海洋的动荡，
是谁，为我日夜守边防，
是谁，为我传信报安康。
没有你，
我——
一个小小的细胞
会是何等模样？
前言
细胞的边界
细胞膜
19世纪末
探究历程
对生物膜组分的探索
Year
1895年
欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验
细胞膜
E.Overton的假说：
膜是由脂质组成的。
非脂溶性物质
脂溶性物质
小资料
相似相溶
原理：通
俗的讲，
即分子结
构越相似
的物质，
越是容易
相互溶解。
探究历程
19世纪末
20世纪初
探究历程
对生物膜组分的探索
科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。发现细胞膜会被蛋白酶分解.
红细胞的细胞膜
化学分析表明：膜的成分中主要是脂质和蛋白质
探究历程
Year
20世纪初
磷脂
19世纪中
19世纪末
20世纪初
探究历程
1917年
探究历程
Year
1917年
对生物膜分子排布的探索
美国科学家朗姆瓦
指出磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。
尾部
头部
(亲水)
(疏水)
自主探究
Year
1917年
对生物膜分子排布的探索
活动一：请根据磷脂分子的特点，建构磷脂分子在空气——水界面的分布模型。
水
空气
19世纪末
20世纪初
探究历程
1925年
探究历程
Year
对生物膜分子排布的探索
两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中提取脂质，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！
（即一层膜是由两层磷脂单分子层构成的）
1925年
自主探究
Year
对生物膜分子排布的探索
活动二：请同学们尝试着大胆的推测和想象一下，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排成两层的呢？
膜外（水溶液）
膜内（水溶液）
1925年
自主探究
Year
对生物膜分子排布的探索
提出假说：磷脂分子在细胞膜中排列为双分子层
膜外（水溶液）
膜内（水溶液）
1925年
探究历程
1959年
Year
1959年
对生物膜分子排布的探索
小资料
(关于电镜成像)
电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。
探究历程
罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
Year
1959年
罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
对生物膜分子排布的探索
结论：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（三明治模型）。
“
蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图
探究历程
你觉得“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构模型有什么不足？
细胞的分裂、白细胞的变形运动等现象不好解释
利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜
20世纪60年代
探究历程
Year
20世纪
60年代
冰冻蚀刻电子显微法：将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下：
对生物膜分子排布的探索
蛋白质
、
、
在磷脂双分子层中。
镶在
嵌入
贯穿
镶在
嵌入
贯穿
探究历程
1970年
探究历程
Year
1970年
对生物膜结构特点的探究
弗雷和埃迪登(
Frye
和
Edidin
):
结论:细胞膜上的蛋白质是可以运动的。
人鼠细胞融合实验
生物膜具有流动性
探究历程
1972年
探究历程
Year
1972年
流动镶嵌模型的诞生
桑格和尼克森在继承创新中提出了流动镶嵌模型
S.
J.
Singer
G.
Nicolson
探究历程
Year
1972年
流动镶嵌模型的诞生
探究历程
Year
1972年
流动镶嵌模型的基本内容
有保护和润滑作用，还与细胞膜表面的识别有密切关系
课堂小结
1、细胞膜的组成成分：
主要由脂质和蛋白质组成
2、细胞膜的基本骨架：
磷脂双分子层
3、蛋白质分子存在位置：
镶在、嵌入、贯穿
4、细胞膜的结构特点：
具有一定的流动性
物理模型
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
人类对自然界的认识永无止境，随着技术的不断创新和改进，人们对膜的研究必将更加细致入微……
新的征程
课堂练习
人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的
（
）
A
C
D
B
选择透过性
保护作用
流动性
扩散
C