人教版生物必修一高中4.2-生物膜的流动镶嵌模型(22张PPT)

(共22张PPT)
尿毒症患者正在接受血液透析
血透工作原理
§4
-2
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
时间：1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：
E.Overton的推测：
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
膜中含脂质。
1、对生物膜组分的探索——脂质
资料1
细胞膜的通透性实验
资料2
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：
资料2
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。
对生物膜组分的探索
资料3
科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。还含有少量糖类，脂质中磷脂最丰富。
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。
资料4：E.Gorter
和
F.Grendel
对血影的研究
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！
结论：
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。
3、对生物膜模型架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式
静态的蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模式图
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
白细胞吞噬病毒的过程
资料7
细胞膜具有流动性（蛋白质）
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
时间：1970年
人物：弗雷和埃迪登(
Frye
和
Edidin
)
实验：
结论：
人细胞
小鼠细胞
细胞融合
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
生物膜结构模型示意图
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
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、蛋白质分子有的镶在、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）
二、流动镶嵌模型的基本内容
3、膜在结构特点：具有一定的流动性
细胞膜外表，有一层由糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白，叫做糖被，有保护、润滑和识别的作用。
根据现象和已有知识提出假说或模型
建模的基本方法
问题：在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?
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
课内反馈
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
C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性
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
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
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。
磷脂分子结构
磷脂分子
空气
水
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特性
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
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”静态三层结构
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
时间和人物
历史事件
历史结论