细胞膜的液态镶嵌模型

1、1234长城长城猜猜 一一 猜猜将细胞与外界环境分开将细胞与外界环境分开海关海关控制物质进出细胞控制物质进出细胞外交部外交部进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类组成成组成成 分分（打一细胞结构名称）（打一细胞结构名称）尿毒症患者正在接受血液透析血透工作原理血透工作原理非脂溶性物非脂溶性物质质脂溶性物质脂溶性物质1对生物膜成分的探索对生物膜成分的探索脂质脂质资料资料1 1脂质脂质生物膜中的脂质主要是哪一种？磷脂分子磷脂分子磷脂磷脂亲水性头部亲水性头部疏水性尾部疏水性尾部 思考：将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的面上铺展成单分子层

2、，磷脂分子的头尾将如何排布？头尾将如何排布？1917年，姆瓦（Langmuir）的磷脂分子实验将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且磷脂分子的一端都浸入水中，另一端浮于水面。 科学家在实验中发现：细胞膜不但会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，也会被被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶蛋白酶( (能能专一地分解蛋白质的物质专一地分解蛋白质的物质) )分解。分解。 根据实验现象根据实验现象, ,你对膜化学成分在种类你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论上认识是否还有新的结论? ? 问题探讨问题探讨：得出结论：得出结论：生物膜

3、中可能还含有蛋白质生物膜中可能还含有蛋白质2对生物膜成分的探索对生物膜成分的探索蛋白质蛋白质资料资料2 2脂质分子与蛋白质在膜中如何排列？膜中脂质分子排列为膜中脂质分子排列为连续两层连续两层资料资料3 33对生物膜结构的探索对生物膜结构的探索磷脂双分子层磷脂双分子层结论：结论：模型建构模型建构：小组先讨论，然后建构。小组先讨论，然后建构。小组活动 蛋白质位于磷脂双分子层的什么位置呢？蛋白质位于磷脂双分子层的什么位置呢？推测:? ? ? ? ? ?资料资料4 4：罗伯特森的实验：罗伯特森的实验电子显微镜是用电子束电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞子与

4、不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因而产生不同散射度。因蛋白质蛋白质电子密度高，故电子密度高，故显显暗带暗带，磷脂磷脂分子电子分子电子密度低则呈密度低则呈亮带亮带。( (照片照片) )超薄切片技术获得的细胞膜照片超薄切片技术获得的细胞膜照片生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”构成构成的三层的三层静态统一静态统一结构（单位膜三明治模型）结构（单位膜三明治模型）。4对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式假说：假说： 三三明明治治模模型型标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升温。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后暴露断裂面。蛋

5、白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的 1蛋白质与磷质排布与你先前的猜想有何区别？与三明治模型呢？ 2三明治模型还有何不足之处，找出证据说明。那么那么变形虫变形虫的变形运动，细胞的生长怎样解释？的变形运动，细胞的生长怎样解释？如果生物膜是静态统一的结构变形虫变形虫结论：细胞膜具有一定的结论：细胞膜具有一定的流动性流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 膜蛋白诱导融合40分钟后370C资料资料6 6：人：人- -鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验经历了经历了探索的探索的历程历程, ,你能总你能总结出流结出流动镶嵌

6、动镶嵌模型的模型的内容吗内容吗？时间和人物时间和人物历史事件历史事件历史结论历史结论 多种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面层分子的面积是原膜表面积的两倍积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质人、鼠细胞融合实验。人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。上，提出分子结构模型。膜是由膜是由脂质组成的脂质组成的膜中含脂质和膜中含脂质和蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层结构结构膜具膜具流动流动性性流

7、动镶嵌流动镶嵌模型模型19721972，桑格，桑格和尼克森和尼克森19701970年年19591959年，年，罗伯特森罗伯特森19251925年，年，两位荷兰两位荷兰科学家科学家2020世纪初世纪初1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿总结：总结：生物膜结构的探究历程生物膜结构的探究历程1 1磷脂双分子层构成膜的磷脂双分子层构成膜的基本支架基本支架。2 2蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶镶在磷脂双分子层表面，在磷脂双分子层表面，有的部分或全部有的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有磷脂双分子层中，有的的横跨横跨整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。3 3磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动磷脂分子和蛋白质

8、分子都不是静止不动的的, ,而是具有一定的而是具有一定的流动性流动性。生物膜结构模型示意图生物膜结构模型示意图返回讨论讨论1、分析生物膜模型的建立和完善过程，你、分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？受到哪些启示？（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。根 据 现 象根 据 现 象和 已 有 知和 已 有 知识 提 出 假识 提 出 假说 或 模 型说 或 模 型用观察和实验用观察和实验对假说或模型对假说或模型进行检验、修进行检验、修正和补充正和补充 实实践践检检验验建模

9、的基本方法建模的基本方法 2 2生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？说说你的看生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？说说你的看法。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。概念图小结概念图小结生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子1、在组成细胞膜的脂质中，最丰富的是： A、脂肪 B、固醇 C、磷脂 D、维

10、生素D2 2、下列物质中最容易通过细胞膜进入细、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是胞的是A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、蛋白质、蛋白质 C C、甘油、甘油 D D、无机盐离子、无机盐离子3 3、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一、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生理过程的完成依赖于细胞膜的 A A 、保护作用、保护作用 B B、 一定的流动性一定的流动性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上种抗体，使之

11、分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原胞的表面抗原“泾渭分明泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。了。请分析回答下面的问题。细胞融合的实验表明了组成细胞膜的细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。的特点。 蛋白质蛋白质 流动性流动性 随堂闯关 1 1细胞膜中除了含有磷脂和蛋白质分细胞膜中除了含有磷脂