生物膜的流动镶嵌模型优质课

1、学习目标,1,简述生物膜的结构,2,探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所,起的作用,3,探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适,应的观点,学习重点,流动镶嵌模型的基本内容,学习难点,探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应,的观点,一、对生物膜结构的探索历程,时间,19,世纪末,1895,年,人物,欧文顿,E.Overton,实验,用,500,多种物质对,植物细胞的,通透性,进行上,万次的实验,细胞膜对不同物质的,通透性是不一样的,溶,于脂质的物质比不溶于脂,质的物质更容易通过细胞,膜,非脂溶性物,质,脂溶性物质,1,对生物膜,成分,的探索,脂质,资料,1,假说,膜是

2、由,脂质,组成的,发现,资料,2,时间,20,世纪初,实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离,出来，然后进行化学分析,化学分析表明：膜的主要成分是,脂质和蛋白质,组成膜的脂质中,磷脂,含量最多,脂质分子与蛋白质,在膜中如何排列,2,对生物膜,成分,的探索,磷脂是组成细,胞的主要脂质,是一种由甘油,脂肪酸、和磷,酸等所组成的,分子,它有一个亲水,磷酸“头”部,和一个疏水的,脂肪酸的“尾,部,想一想,磷脂分子在空气,水界面,上会怎么样铺展,亲水,头部,水,空气,亲水的,头部”与水,接触,疏水的,尾巴,远离水,朝向空气的,一面，在水空气界面,上铺,展成单分子层,疏水,尾部,细胞膜的两侧都有水环境存

3、在,同学们尝试着大,胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子,在细胞膜中可能是怎样排布的呢,水,水,D,A,水,C,水,B,水,水,E,C,时间,1925,年,人物,荷兰科学家,Gorter,和,Grendel,实验,用丙酮从红细胞中抽提出,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两倍,膜中脂质分子排列为,连续两层,资料,3,3,对生物膜,结构,的探索,磷脂双分子层,结论,猜想,利用给定的材料猜想磷脂,双分子层与蛋白质的排,布方式,资料,4,罗伯特森的实验,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

4、,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,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,4,对生物膜,架构,的探索,脂质和蛋白质的,排布,方式（一,假说,三,明,治,模,型,1,蛋白质在膜中分布的对称性,2,静态结构,要点,标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温,后,暴露断裂面,蛋白质,在,磷脂双分子层中,蛋白质在膜中的分布是,的,5,对生物膜,架构,的探索,脂质和蛋白质的,排布,方式（二,资料,5,冰冻蚀刻电子显微法,不对称,镶在,嵌入,横跨,1,蛋白质与磷质排布与你先前,的猜想是否一致,2,三明治模型有何不足之处,

5、结合已有知识找出证据说明,分组讨论,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,用荧光染料标记,某种物质，利用其,荧光特性，来反应,研究对象的相关信,息,荧光标记,技术,37,下,40min,后出现了,什么现象？说明什么,结论：蛋白质,分子是可以运,动的,说明细,胞膜具有一定,的,流动性,时间,1970,年,人物,费雷和埃迪登等,实验,将人和鼠的细胞膜,蛋白质,用不同,荧光染料标记后融合,6,新技术带来新模型（一,在新的观察和实验证据的基础上,1972,年桑格,S.J.Singer,和尼克森,G.Nicolson,提出了新的生物,膜模型,流动镶嵌模型,为多数人所接受,7,新技术带来新模型（二,流动镶

6、嵌模型基本内容的总结,1,生物膜的组成成分,2,生物膜的基本支架,3,蛋白质分子位置,4,生物膜的结构特点,主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层,亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部,朝,向内侧,蛋白质分子有的,镶嵌,在磷脂双分子层表面,有的部分,或全部,嵌入,磷脂双分子层中，有的,贯穿,整个磷脂双,分子层。（体现了膜结构内外的不对称性,流动性,磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的,细胞膜外表,有一层由细胞膜上的,蛋白质与糖类,结,合形成的,糖蛋白,叫做糖被。（与,细胞识别、胞间,信息交流等有密切联系,5,糖被（位置、化学本质、作用,1,在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到,哪些启示,思考,2,生

7、物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？说说,你的看法,生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的,认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的,研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善,地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型,1,科学研究的艰辛历程,2,告诉我们,建立模型,的一般方法,3,实验技术的进步推动科学发展,4,结构与功能相适应,5,科学理论是在不断修正中完善的,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、

8、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,膜是由,脂质组成的,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,基本支架,具有流动性,有的贯穿整,个磷脂双分,子层,生物膜,大多数可以运,动,生物膜具有结构特性,磷脂双分子,层,蛋白质分子,镶在磷脂双,分子层表面,部分或全部嵌,入磷脂双分子,层中,流动性,成分,概念图小结,1,据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等,物质较容易优先通过

9、细胞膜，这是因为,A,细胞膜具有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架,D,细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂反馈,C,2,异体器官的移植手术往往很难成功。最大的,障碍就是,异体细胞间的排斥，这主要是由于细,胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是,A,细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成,B,细胞膜表面有糖蛋白,C,细胞膜具有一定的流动性,D,细胞膜具有选择透过性,B,3,变形虫的任何部位都能伸出,伪足,人体某些白,细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于,细胞膜的,A,保护作用,B,一定的流动性,C,主,动运输,D,选择透过性,B,4,细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和,血型决定有着密切关系的化学物质是,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,A,5,一分子,CO,2,从叶肉细胞的线粒体中扩散出来,进入该细胞的叶绿体基质内，共穿过的磷脂分,子层层数是,A. 6 B. 8 C. 12 D .16,B,