生物：生物膜的流动镶嵌模型

(共32张PPT)
生物膜的流动镶嵌模型
执教者：张团结
江苏省海头高级中学
资料一：
20世纪初，科学家将细胞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（能专一地分解蛋白质的物质）分解。
问题：你能推测细胞膜的成分中含有 ？
一、对生物膜组分的探索
蛋白质
时间：1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现：
E.Overton的推测：
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
资料二
细胞膜的通透性实验
膜中含脂质。
问题①：
最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
问题②：
在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？
思考讨论一：
资料三：
20世纪初，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。
思考：为什么一开始不对细胞膜直接进行提取、分离和鉴定呢？
二、构建细胞膜
这些组成成分是如何构成细胞膜的呢？
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。
资料四：
根据资料提供的信息，磷脂在水与空气的界面是如何排布的？
构建模型
单层磷脂分子
时间：1925年
人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel
实验：
资料五：
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约为红细胞表面积的2倍。
电 子 显 微 镜
资料六：
1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）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，即蛋白质-脂质-蛋白质的结构，提出所谓“单位膜”模型。把生物膜描述为静态的统一结构。
单位膜模型
单位膜模型可以解释以上现象吗？这种结构与它的功能相适应吗？细胞膜是不是静止不动的呢？细胞膜的流动性从微观上如何体现的呢？
思考讨论二：
人细胞
鼠细胞
荧光标记 蛋白质
40分钟后
370C
细胞融合
杂交细胞
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：七
H2O
思考讨论三：
细胞是失水还是吸水？
问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么
问题2：生物膜结构内外是否对称？
思考讨论四：
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？
②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？
实验技术的进步起到了关键性的推动作用。
思考讨论五：
小结：对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；
20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由
和 组成；
1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ；
1972年，桑格和尼克森提出了 。
脂质
脂质
蛋白质
蛋白质－脂质－蛋白质
流动性
流动镶嵌模型
思考：从科学家探索生物膜的历程，你能得到什么启示？
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.下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是
( )
课后探究
物质的跨膜运输是怎样的？与膜的结构有怎样的关系？
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？
②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，
实验技术的进步所起到怎样的作用？
实验技术的进步起到了关键性的推动作用。
③分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能
相适应是如何体现的？
在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。
思考讨论五：