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1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型,教学目标 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 举例说明生物膜具有流动性特点 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。,学习指导,1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？2.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？3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？5蛋白质-脂质-蛋白质结构模型有什么不足？6.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？7.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？,一、对生物膜结构的探索历程,问题探讨1.根据结构与功能相适应的观点分析,
2、用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?2.你还能想出更好的材料做细胞膜吗?,提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。,提示：有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。,时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：,资料一,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,膜是
3、由脂质组成的,2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？,根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。,3.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？,有必要，通过鉴定能更准确地说明问题,4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？,当时的技术不能实现,1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？,从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。,时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：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出脂质，在空气水界
4、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2倍。提出假说：,资料二,细胞膜中的磷脂是双层的,磷脂双分子,时间：1959年 人物：罗伯特森（）实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白 质”的三层结构构成 提出假说：,资料三,思考,根据结构和功能相适应的观点，它有什么不完善的地方？为什么？,1.把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。2.无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病毒等现象。,生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构,时间：1970年 人物：Larry Frye等,资料四,实验1：随技术手段的发展，科学家对蛋白质在膜中的
5、排布有了什么新发现？,实验2：科学家通过什么实验证明了膜的流动性？（人和鼠两种细胞融合）,提出假说：,细胞膜具有流动性,时间：1972年人物：桑格和 尼克森提出：流动镶嵌模型,对生物膜结构的探索历程,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成；1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有；1972年，桑格和 提出了。,脂质,脂质,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？,生物膜的流
6、动镶嵌模型不是完美无缺。,2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。,3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？,在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。,思考,二、流动镶嵌模型的基本内容,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）,2、蛋白质分子有的镶嵌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。（体现了膜结
7、构内外的不对称性）,3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）,4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）,5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,生物膜模型建立和完善过程,已有知识、现象,提出假说、模型,检验、修正和补充,解释相关现象,普遍被接受,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质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分子层为基本骨架D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,2.下列哪一种
8、膜结构能通过生物大分子（）,A 细胞膜 B 核膜C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层层数是（）A 6 B 8 C 10 D 12,4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,5、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,6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄
9、糖 D 酶和胰岛素,7.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定？A.是选择透过性膜 B.具有一定的流动性 C.具有专一性 D.具有运输物质的功能 8.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。下列生物结构中，糖蛋白含量可能最多的是 A.类囊体的膜 B.线粒体的膜 C.细胞膜 D.内质网膜9.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 以磷脂双分子层为基本骨架 A B 蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构 C D静止的 流动的,10.根据细胞膜的结构和功能特点，分析并回答下列问题A
10、、1985年科学家在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易通过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有。B、1925年科学家用丙酮提取细胞膜的脂类物质，并将它在空气水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来的两倍。由此可以认为细胞膜由 构成。,脂类物质,两层脂类物质,Thank you!,注：海绵”:多孔动物的通称,全身布满小孔。没有嘴，没有消化腔，也没有中枢神经系统，是一个最原始的动物。,蛋白质镶在、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,3740min后出现了什么现象？说明什么呢？,细胞膜具有流动性,磷脂分子的结构,（亲水）,（疏水）,1.磷脂在空气-水界面如何铺展成单分子层？,2.磷脂分子又是如何构成细胞膜呢？,空气,水,亲水极,疏水极,请同学们尝试画构成细胞膜的磷脂分子,磷脂（膜脂）的运动有多种形式：,1、侧向扩散；2、旋转运动；3、摆动运动；4、伸缩运动；5、翻转运动；6、旋转异构,
