流动镶嵌模型课件

1、师大附中：李鹤川师大附中：李鹤川是谁是谁, ,隔开了原始海洋的动荡隔开了原始海洋的动荡, ,是谁是谁, ,为我日夜守边防为我日夜守边防, ,是谁是谁, ,为我传信报安康。为我传信报安康。没有你没有你, ,我我一个小小的细胞一个小小的细胞会是何等模样会是何等模样? ?功能功能相相 适适 应应结构结构生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程探究课堂探究课堂小资料小资料磷脂分子磷脂分子胆碱胆碱磷酸磷酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸亲水亲水“头头”疏水疏水“尾尾”水水空气空气磷脂分子在空气磷脂分子在空气- -水界面上是怎样水界面上是怎样铺展的呢？铺展的呢？提出提出假说假说实验实验 19251925年，两位荷兰科

2、学家用丙酮（一种年，两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂）从人的红细胞中提取脂质，在空有机溶剂）从人的红细胞中提取脂质，在空气气- -水界面上铺展成水界面上铺展成单分子层单分子层，测得单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。细胞膜中的脂质可能排列为两层细胞膜中的脂质可能排列为两层水水水水 d水水水水 e水水 c水水水水水水 a水水 b水水水水水水水水细胞膜的内外都有水环境存在，细胞膜的内外都有水环境存在，同学们尝试着推同学们尝试着推测在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是测在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？（相邻同学讨论，构建模型

3、）怎样排布的呢？（相邻同学讨论，构建模型）得出结论得出结论脂质在细胞膜中脂质在细胞膜中必然必然排列为连续的两层排列为连续的两层蛋白质位于脂质的什么位置呢？蛋白质位于脂质的什么位置呢？实实验验 20 20世纪世纪5050年代，年代，电子显微镜电子显微镜诞生，科学家用它来观诞生，科学家用它来观察细胞膜。察细胞膜。19591959年，罗伯特森用年，罗伯特森用超薄切片技术超薄切片技术获得了获得了清晰的细胞膜电镜照片，看到清晰的细胞膜电镜照片，看到暗亮暗暗亮暗的三层结构。的三层结构。电子显微镜是用电子束来照射电子显微镜是用电子束来照射被检样品，入射电子与蛋白质被检样品，入射电子与蛋白质和磷脂不同的原子发

4、生碰撞，和磷脂不同的原子发生碰撞，对电子有不同的散射度，对电子有不同的散射度，蛋白蛋白质的散射度高，显黑色，发暗；质的散射度高，显黑色，发暗；磷脂分子的散射度低，发亮。磷脂分子的散射度低，发亮。背景资料背景资料细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质可能可能1 1：蛋白质磷脂：蛋白质磷脂 蛋白质蛋白质可能可能2 2：磷脂蛋白质：磷脂蛋白质 磷脂磷脂“单位膜单位膜”结构模型结构模型它是静态的统一结构它是静态的统一结构蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质质疑二：蛋白质是不是紧密均匀质疑二：蛋白质是不是紧密均匀排列在脂质的两侧呢？排列在脂质的两侧呢？质疑一：细

5、胞膜是静止不动的吗？质疑一：细胞膜是静止不动的吗？变形虫的变形变形虫的变形电镜冰冻断裂技术显示蛋白质分布电镜冰冻断裂技术显示蛋白质分布v给大家提供以下的主要实验材料及给大家提供以下的主要实验材料及用具，设计一个探究细胞膜上蛋白用具，设计一个探究细胞膜上蛋白质能否运动的实验方案。质能否运动的实验方案。1.1.荧光染料荧光染料（有红色、绿色等不同颜色，可标（有红色、绿色等不同颜色，可标 记细胞膜表面的蛋白质分子。）记细胞膜表面的蛋白质分子。）2.2.细胞（小鼠细胞、人细胞等）细胞（小鼠细胞、人细胞等）3.3.灭活的仙台病毒（促进细胞融合）灭活的仙台病毒（促进细胞融合）实验探究实验探究细胞细胞融合融

6、合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记蛋白质荧光标记蛋白质40min40min370c荧光标记人荧光标记人-鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验结论结论: : 膜蛋白可以运动膜蛋白可以运动 1972 1972年年, ,科学家桑格和尼克科学家桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型，础上，提出了流动镶嵌模型，为大多数人所接受。为大多数人所接受。提出提出“流动镶嵌流动镶嵌”结构模型结构模型“流动镶嵌流动镶嵌”结构模型结构模型总结：总结：流动镶嵌模型的基本内容是什么？流动镶嵌模型的基本内容是什么？1._构成了膜的基本骨架，且构成了膜的基本骨架，且不是静止的，具有不是

7、静止的，具有_。2. 蛋白质分子有的蛋白质分子有的_在磷脂双分子层的表在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部面，有的部分或全部_磷脂双分子层中，磷脂双分子层中，有的有的_于整个磷脂双分子层。大多数蛋于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子可以白质分子可以_。磷脂双分子层磷脂双分子层流动性流动性镶镶嵌入嵌入贯穿贯穿运动运动3. 生物膜的结构特点生物膜的结构特点_。流动性流动性思考题思考题v流动镶嵌模型与流动镶嵌模型与“单位膜单位膜”模型有何异同？模型有何异同？生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？想一想想一想感感 谢谢不断完善和发展的流动镶嵌模型不断完善和发展的流动镶嵌模型20032003年度诺贝尔化

8、学奖授予两名研究细胞年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家膜的美国科学家阿格雷阿格雷和和麦金农麦金农。以表彰他们。以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。 技术的不断改进和创新，一定技术的不断改进和创新，一定会对膜有新的认识会对膜有新的认识甘油甘油乙醇乙醇水水co2氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖na+k+人工合成的脂质膜人工合成的脂质膜用你认为合适的材料，模用你认为合适的材料，模拟制作生物膜的结构模型。拟制作生物膜的结构模型。5 5. .探索历程的艰辛探索历程的艰辛 2 2. .根据实验现象根据实验现象，提出问题，做出假说，提出问题，做出假说讨论：讨论：1.1.结构与功能是相适应的结构与功能是相适应的3.3.实验技术推动科学发展实验技术推动科学发展4.4.构建生物模型构建生物模型假假 说说 依据依据实验现象和有关知识实验现象和有关知识，经过严谨的经过严谨的推理推理和大胆的想像，和大胆的想像，提出设想，是一种常见的科学提出设想，是一种常见的科学方法。假说还需要通过方法。假说还需要通过观察和观察和实验来验证和完善。实验来验证和完善。荧光标记荧光标记方案二方案二