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1、,LOGO,1,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?,丁卫萍,LOGO,2,1.细胞膜的功能有哪些？2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能特点？细胞膜具有弹性吗？,问题探讨,用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？,细胞膜具有：1.屏障分隔作用2.选择透过性3.弹性,弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？,LOGO,3,开篇：从生理功能入手的科学研究,LOGO,4,从生理功能入手的科学探究,19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种未受精卵细胞的通透性实验
2、,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,LOGO,5,20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：,实验证据,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：,LOGO,6,继承篇：单位膜模型的提出,LOGO,7,时间：1925年 人物：两位荷兰科学家Gorter和Grendel,实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，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
3、面积的两倍。,LOGO,8,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。,想一想：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,LOGO,9,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,LOGO,10,连续两层排列,LOGO,11,实验证据,1925年 Gorter 和 Grendel 用丙酮（一种有机溶剂）从一
4、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,磷脂单分子层=,2,LOGO,12,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？,问题：,LOGO,13,透射电子显微镜（REM）,LOGO,14,提出假说：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,思考,“三明治”结构模型有什么不足？,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。,LOGO,15,标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,蛋白质在膜中的分布是不对称的,冰冻蚀刻电子显微法,LOGO,17,新技术带来新模
5、型,37下40min后出现了什么现象？说明什么？,膜上的蛋白具有流动性,LOGO,18,侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动,磷脂分子的运动,LOGO,19,低温时，生物的细胞膜的磷脂双分子层排列整齐，但温度上升时，发现其排列已不整齐，且厚度也会变薄。,动物细胞的失水皱缩，吸水细胞膜变薄,分泌蛋白的分泌过程,洋葱的表皮细胞的质壁分离及皱缩,变形虫的变性运动和摄食,吞噬细胞吞噬细菌的过程,细胞膜具有流动性的实例,LOGO,20,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,流动镶嵌模型,二、生物膜的流动镶嵌模型,
6、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。（体现了膜结构内外的不对称性）,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）,LOGO,23,LOGO,24,现象观察：19世纪末，欧文顿发现 物质更容易透过细胞膜。提出假说：。实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由 和 组成。提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？实验探究：1925年
7、荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出.1959年罗伯特森提出：所有生物膜都由 三层结构。提出新问题：如果膜是静态的，细胞的一些复杂功能又怎样解释呢？组织新探究：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，桑格和尼克森提出了。,溶于脂质的,膜是由脂质组成,脂质,蛋白质,脂质分子排列为连续的两层,蛋白质-脂质-蛋白质,流动性,流动镶嵌模型,小结：,1.生物膜的组成：,生物膜是由_和_组成的。,脂质,蛋白质,2.生物膜的流动镶嵌模型。,生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂是成_排列的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。,
8、磷脂双分子层,双层,3.糖被的结构及功能。,糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和_结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。,蛋白质,糖类,细胞识别,保护和润滑,LOGO,26,新技术带来新模型,技术的不断改进和创新，一定让你对膜有了新的认识尝试制作细胞膜模型,做一做,LOGO,27,实验技术与科学发展,1.在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？,话题：,实验技术的进步对科学的发展起到关键性的推动作用,2.在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？,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,LOGO,28,生物
9、膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？,？,？,？,LOGO,29,2003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,LOGO,30,新篇章：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,LOGO,31,小结：概念图,磷脂双分子层,蛋白质分子,部分镶在磷脂双分子层表面,部分或全部嵌入磷脂双分子层中,流动性,成分,LOGO,32,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第一关,人体内的白细侵入人体内的病菌，这个过程
10、的完成依靠细胞膜的（）,选择透过性,保护作用,流动性,扩散,LOGO,33,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第二关,使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（）,磷脂是疏水性,磷脂是亲水性的,磷脂能迅速吸水,磷脂既是疏水性的又是亲水性的,LOGO,34,A,不要灰心，再来一次！,C,D,B,不要灰心，再来一次！,不要灰心，再来一次！,恭喜你，答对了！再接再厉！,知识闯关：第三关,细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（）,磷脂,糖蛋白,蛋白质,磷脂、蛋白质,LOGO,35,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：（1）应选取人的哪种细胞做实验（）A神经细胞 B口腔上皮细胞 C成熟的红细胞 D白细胞（2）将选取的上述材料放入，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列能正确反应其分布的图是（）（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2倍，说明。,C,A,蒸馏水,离心,磷脂分子在细胞膜中成双层排列,知识闯关：最后一关,
