生物膜流动镶嵌模型学习教案

1、会计学1生物膜流动生物膜流动(lidng)镶嵌模型镶嵌模型第一页，共24页。一、对生物膜结构的探索一、对生物膜结构的探索(tn su)历程历程第1页/共24页第二页，共24页。欧文顿的实验现象欧文顿的实验现象(xinxing)及结论？及结论？时间：时间：1919世纪末（世纪末（18951895年）年）实验：欧文顿实验：欧文顿(E.Overton)(E.Overton)用用500500多种化学物质对植物细多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂通透性是不一样的：可以溶于脂质

2、的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞。于是他提出：膜是由脂质组质的物质更容易通过细胞。于是他提出：膜是由脂质组成的。成的。第2页/共24页第三页，共24页。提出提出(t ch)假说假说(ji shu)实验实验现象现象验证验证第3页/共24页第四页，共24页。时间：时间：2020世纪初世纪初实验：科学家将细胞膜从哺乳动物实验：科学家将细胞膜从哺乳动物(brdngw)(brdngw)的红细胞中分的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋离出来，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。发现细胞膜被破坏。白酶（能专一地分解蛋白质的

3、物质）分解。发现细胞膜被破坏。探究：你能得出什么探究：你能得出什么(shn me)结论？结论？细胞膜由脂质和蛋白质组成细胞膜由脂质和蛋白质组成(z chn) 。第4页/共24页第五页，共24页。第5页/共24页第六页，共24页。亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部脂肪酸脂肪酸“尾部尾部(wi b)”是是疏的。疏的。磷酸磷酸(ln sun)“头部头部”是是亲水的，亲水的，第6页/共24页第七页，共24页。想一想：想一想：磷脂分子磷脂分子(fnz)(fnz)在空气在空气- -水界面上会怎么样水界面上会怎么样铺展？铺展？空气空气(kn(kngq)gq)水水第7页/共24页第八页，共24页。水水组织细胞组

4、织细胞水水水水水水第8页/共24页第九页，共24页。时间：时间：19251925年年实验实验(shyn)(shyn)：两位荷兰科学家戈特（：两位荷兰科学家戈特（E.GorterE.Gorter）和格伦德尔（和格伦德尔（F.GrendelF.Grendel）用丙酮（一种有机溶剂，）用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。积恰好为红细胞表面积的两倍。 得出结论：得出结论： 细胞膜中的脂质分子细胞膜中的脂质分子(fnz

5、)(fnz)排排列为列为连续的两层连续的两层第9页/共24页第十页，共24页。水溶液环境水溶液环境(hunjng) (内内)水溶液环境水溶液环境 (外外)连续连续两层两层排列排列第10页/共24页第十一页，共24页。时间：时间：19591959年年实验：罗伯特森利用实验：罗伯特森利用(lyng)(lyng)电镜，获得了清晰的细胞膜照电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗片，显示暗 明明 暗的三层结构（蛋白质的电子密度高，在暗的三层结构（蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色）电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色） 。他结合。他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜

6、的模型：其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质蛋白质- -脂脂质质- -蛋白质蛋白质”三层静态的统一的结构。三层静态的统一的结构。细胞膜的电子显微图片细胞膜的电子显微图片(tpin)蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质细胞膜的三层结构细胞膜的三层结构(jigu)模型模型罗伯特森的实验罗伯特森的实验现象现象及及结论结论？第11页/共24页第十二页，共24页。标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂断裂(dun li)面，使用电子显微镜观察其结构面，使用电子显微镜观察其结构。细胞细胞(xbo)的冰冻蚀刻电子显微图片的冰冻蚀刻电子显微图片第12页/

7、共24页第十三页，共24页。蛋白质镶在、嵌入蛋白质镶在、嵌入(qin r)、贯穿在磷脂双分子层中、贯穿在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布蛋白质在膜中的分布(fnb)是不对称的是不对称的镶镶嵌入嵌入(qin r)贯穿贯穿细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片第13页/共24页第十四页，共24页。提出假说提出假说(ji shu)：细胞膜具有流：细胞膜具有流动性动性草履虫草履虫质壁分离质壁分离(fnl)变形虫变形虫请思考(sko)：细胞膜是静态的吗？（举例说明）第14页/共24页第十五页，共24页。结结 论论 : : 细细 胞胞 膜膜 具具 有有 流流 动动 性性第15页/共24

8、页第十六页，共24页。时时 间：间：1972年年提出提出(t ch)者：桑格（者：桑格（S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)第16页/共24页第十七页，共24页。2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究年度诺贝尔化学奖授予两名研究(ynji)膜蛋白的美膜蛋白的美国科学家，这是自国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究胞膜蛋白质有关的研究(ynji)成果成果 。 皮特皮特阿格雷阿格雷罗德里克罗德里克麦金农麦金农第17页/共24页第十八页，共24页。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 多种物质多种物

9、质(wzh)(wzh)对膜通透性对膜通透性实验实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分析(huxu fnx)(huxu fnx)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层分子(fnz)(fnz)的面积是的面积是原膜表面积的两倍原膜表面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上，新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。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动镶嵌流动镶嵌模型模

10、型19721972，桑格和，桑格和尼克森尼克森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列表总结：列表总结：生物膜结构的探究历程生物膜结构的探究历程第18页/共24页第十九页，共24页。概念图小结概念图小结(xioji)生物膜生物膜结构结构(jigu)特点特点功能功能(gngnng)特点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第19页/共24页第二十页，共24页。1.据研究发现，胆固醇

11、、小分子脂肪酸、维生素D等物质(wzh)较容易优先通过细胞膜，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双分子层为基本骨架D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着(yu zhe)密切关系的化学物质是（ ）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸第20页/共24页第二十一页，共24页。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(guchng)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4.4.下图是神经细胞的细胞膜结构下图是神经细胞

12、的细胞膜结构(jigu)(jigu)模式图，正确的模式图，正确的是是第21页/共24页第二十二页，共24页。5.5.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你回答某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你回答下列问题：下列问题： （1 1）应选取人的哪种细胞做实验（）应选取人的哪种细胞做实验（ ） A A神经细胞神经细胞 B B口腔上皮细胞口腔上皮细胞 C C成熟的红细胞成熟的红细胞 D D白细胞白细胞 （2 2）将选取的上述材料放入）将选取的上述材料放入 ，由于渗透作用，一段时间后细胞，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂，然后再用将破裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。法获得纯净的细胞膜。 （3 3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分(chngfn)(chngfn)搅拌搅拌后，下列能正