生物膜的流动镶嵌模型ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型是谁,隔开了原始海洋的动荡,是谁,为我日夜镇守边防,是谁,为我传信报安康。没有你,我——一个小小的细胞会是何等模样?1/13/20231

知识目标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。情感、态度与价值观1.使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点2.培养学生严谨的推理和大胆想象能力3.认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观能力目标尝试提出问题，作出假设教学目标1/13/20232问题探讨塑料袋普通布弹力布其他……根据结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？1/13/20233自主预习核查1.对生物膜结构的探索历程:(1)脂质脂质(2)脂质和蛋白质(3)2连续的两层(4)暗-亮-暗蛋白质脂质蛋白质静态(5)荧光流动性(6)流动镶嵌2.流动镶嵌模型基本内容(1)磷脂双分子层流动(2)表面嵌入

贯穿大多数(3)外侧蛋白质糖类糖蛋白

识别保护润滑(4)糖类

脂质糖脂1/13/20234从生理功能入手的科学研究19世纪末，欧文顿（E.Overton）利用植物细胞研究细胞膜的通透性实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？思考与讨论:最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过对膜成分的提取和鉴定？在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？膜是由脂质组成的。最初依据实验现象和有关知识，经过严谨的推理和大胆的想像，提出设想，是一种常见的科学方法。假说还需要通过实验观察来证实。提出假说1/13/20235实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）实验现象：细胞膜被破坏得出结论：……

资料2.其他科学家的实验1/13/2023620世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：实验证据从生理功能入手的科学探究膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？问题：1/13/20237单位膜模型的提出小资料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。思考与讨论：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”1/13/20238单位膜模型的提出思考与讨论：细胞膜的两侧都有水环境存在，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？推测1/13/20239单位膜模型的提出实验证据

1925年Gorter和Grendel用丙酮（一种有机溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，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2倍脂质分子必然排列为连续的两层GORTER脂单分子层=2×1/13/202310单位膜模型的提出蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边。假说问题：1/13/202311透射电子显微镜（REM）单位膜模型的提出蛋白质蛋白质脂质单位膜模型1959年，罗伯特森（J.D.Robertson）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。实验证据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。1/13/202312

静态的“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能呢?质疑1/13/202313单位膜模型无法解释的现象1/13/202314标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的三种方式概括为镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的冰冻蚀刻电子显微法新技术带来新模型1/13/202315新技术带来新模型

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？膜上的蛋白质具有流动性问题：1/13/202316新技术带来新模型①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动小资料磷脂分子的运动细胞膜具有流动性1/13/202317想一想:根据今天所获得的信息，你能否构建一个细胞膜模型？画一画:细胞膜的结构模型简图1/13/202318新技术带来新模型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。流动镶嵌模型1/13/202319要点探究对生物膜结构的探索历程的认识1/13/202320流动镶嵌模型基本内容的总结:(1)磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂双分子层具有流动性。(2)蛋白质分子有的镶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，有的横跨整个磷脂双分子层。(3)大多数蛋白质分子也是可以运动的。(4)在细胞膜的外表有一层糖蛋白，叫糖被。与细胞识别、信息交流有关。1/13/202321生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？？？？1/13/202322技术的不断改进和创新，人类对自然界的认识永无止境，对膜的研究将更加细致入微……一定让你对膜有了新的认识……新技术带来新模型1/13/202323

2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农。以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。

不断完善和发展的流动镶嵌模型1/13/202324小结：概念图基本支架具有流动性有的横跨整个磷脂双分子层生物膜大多数可以运动生物膜的结构特性:生理特性:

磷脂双分子层蛋白质分子有的镶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流动性成分选择透过性

1/13/202325生物膜的结构特性和功能特性1.生物膜的结构特性：流动性结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。实验验证：变形虫的运动、白细胞的吞噬细胞、胞吞和胞吐