生物膜的流动镶嵌模型优质

关于生物膜的流动镶嵌模型优质第1页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三生物膜的结构到底是怎样的呢？选什么材料做细胞膜呢？第2页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

高中生物必修一第四章细胞的物质输入和输出第2节生物膜的流动镶嵌模型第3页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三生物膜探索历程第4页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三欧文顿

19世纪中

19世纪末

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

探究历程第5页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三对生物膜组分的探索Year1895年欧文顿（E.Overton）实验细胞膜E.Overton的假说：膜是由脂质组成的。非脂溶性物质脂溶性物质小资料相似相溶原理：通俗的讲，即分子结构越相似的物质，越是容易相互溶解。

探究历程第6页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学方法分析膜的主要成分

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

探究历程第7页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三对生物膜组分的探索

科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。红细胞的细胞膜化学分析表明：膜的主要成分是脂质(主要是磷脂)和蛋白质。

探究历程Year20世纪初第8页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

探究历程

朗姆瓦1917年

第9页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year1917年对生物膜分子排布的探索美国科学家朗姆瓦

指出磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO甘油脂肪酸尾部头部(亲水)(疏水)磷酸第10页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年对生物膜分子排布的探索活动一：请根据磷脂分子的特点，建构磷脂分子在空气——水界面的分布模型。水空气第11页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年对生物膜分子排布的探索活动二：请根据组织细胞生活的环境，构建磷脂分子在细胞膜中的排布模型。膜外（水溶液）膜内（水溶液）第12页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年对生物膜分子排布的探索提出假说：磷脂分子在细胞膜中排列为双分子层膜外（水溶液）膜内（水溶液）第13页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

探究历程朗姆瓦提出磷脂头部亲水，尾部疏水1917年

荷兰科学家1925年

第14页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year对生物膜分子排布的探索荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel用丙酮从红细胞中提取脂质，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2倍结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！1925年第15页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

自主探究Year对生物膜分子排布的探索活动三：展开你的想像力，尝试构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。1925年磷脂双分子层蛋白质分子第16页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

朗姆瓦提出磷脂头部亲水，尾部疏水1917年

两位荷兰科学家提出：脂质分子排列为两层

1925年

罗伯特森1959年第17页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三Year1959年对生物膜分子排布的探索两层暗一层亮小资料(关于电镜成像)电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。

探究历程

罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。第18页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三Year1959年

罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。对生物膜分子排布的探索

结论：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（单位膜模型）。

“蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图

探究历程第19页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

朗姆瓦提出磷脂头部亲水，尾部疏水1917年

两位荷兰科学家提出：脂质分子排列为两层

1925年

罗伯特森提出膜的三层静态统一结构1959年利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜20世纪60年代

第20页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year20世纪60年代冰冻蚀刻电子显微法：将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下：对生物膜分子排布的探索蛋白质

、

、

在磷脂双分子层中。镶在嵌入贯穿第21页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

朗姆瓦提出磷脂头部亲水，尾部疏水1917年

两位荷兰科学家提出：脂质分子排列为两层

1925年

罗伯特森提出膜的三层静态统一结构1959年利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜20世纪60年代

弗雷和埃迪登进行人鼠细胞融合实验1970年第22页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year1970年对生物膜结构特点的探究弗雷和埃迪登(Frye和Edidin):诱导融合40分钟后370C荧光标记膜蛋白鼠细胞人细胞结论:细胞膜上的蛋白质是可以运动的。人鼠细胞融合实验生物膜具有流动性第23页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程欧文顿提出膜由脂质组成科学家通过化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质

19世纪中

19世纪末

20世纪初

奈利用探针刺向细胞证明细胞表面有一层膜

朗姆瓦提出磷脂头部亲水，尾部疏水1917年

两位荷兰科学家提出：脂质分子排列为两层

1925年

罗伯特森提出膜的三层静态统一结构1959年利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜20世纪60年代

弗雷和埃迪登进行人鼠细胞融合实验1970年

桑格和尼克森提出了新的模型1972年第24页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year1972年流动镶嵌模型的诞生桑格和尼克森在继承创新中提出了流动镶嵌模型S.J.SingerG.Nicolson第25页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year1972年流动镶嵌模型的诞生第26页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

探究历程Year1972年流动镶嵌模型的基本内容有保护和润滑作用，还与细胞膜表面的识别有密切关系第27页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

思考讨论Year

1、分析在生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？

2、生物膜的流动镶嵌模型是否已经完美无缺？1975年1975年，Wallach提出晶格镶嵌模型。1977年，Jain和Whit提出板块镶嵌模型。1977年问题探讨第28页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

新的征程诺贝尔化学奖2003年生物膜研究的新进展

2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家RoderickMacKinnon和PeterAgre。

皮特·阿格雷

罗德里克·麦金农第