(新)生物膜的流动镶嵌模型.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2节,生物膜的（）模型,细胞膜的功能特点（,选择透过性,）究竟需要细胞膜具有什么样的结构才能体现？,细胞膜的组成成分是什么呢？,一、对生物膜结构的探索历程,提出问题,一、对生物膜结构的探索历程,让我们跟随科学家一同去探索,时间,科学家或实验名称,实验内容,假说或结论,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,1925,年,1959,年,1970,年,1972,年,荧光染料标记实验,桑格和尼克森,20,世纪初,对生物膜结构的探索历程,2,、根据这些科学家的实验及结论，请你逐步构建细胞膜的模型。,（,在草稿纸上画出平面或立体模型，或利用你手中的材料进行构建）,思考：,细胞膜的组成成分？磷脂分子在空气,-,水界面上的分布？,磷脂分子在细胞膜上的分布？（,细胞膜内外都是液体有水的环境,？,）,蛋白质分子在细胞膜上的分布？,3,、总结流动镶嵌模型的基本内容。,1,、填写表格,导学,1、欧文顿的实验,膜的成分中有脂质,实验观察,提出假设,2、成分分析实验,实验证明：,膜的主要成分是脂质和蛋白质,实验验证,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？为什么？,思考2,思考1,欧文顿提出细胞膜是由脂质构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是一种推理？,时间：,20,世纪初,实验：科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学成分分析,化学分析表明：,红细胞的细胞膜,资料2,膜的主要成分是,脂质和蛋白质,得出结论：,细胞膜中的脂质分子为连续两层排列,3、磷脂分子铺展实验,为什么磷脂能在空气水界面上铺展开呢？,思考3,脂质和蛋白质是怎样构成膜的呢？,再引问题,时间：1925年人物：荷兰科学家,戈特,E.Gorter和,格伦德,F.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约为红细胞表面积的2倍,结论：,资料4.荷兰科学家的实验,细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为连续的双分子层,活动主题二:,根据,以上实验结论,构建,细胞膜中,磷脂分子的排布模型,磷脂的化学结构,磷酸,亲水头部,脂肪酸链,疏水尾部,资料3.朗姆瓦的实验,时间：1917年,实验：朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了单层，而且每个磷脂分子的头部浸入水中，尾部浮于水面,。,B：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试,构建,磷脂分子在,水,空气界面中,的,模型,A,：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸,“,头,”,部是,亲水,的，脂肪酸,“,尾,”,部是,疏水,的,。,磷脂分子,活动主题一：,请,根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型,磷脂分子的特点：,“,头,”,部具亲水性，,“,尾,”,部具疏水性,磷脂分子排列为单分子层,水,空气,单层磷脂分子在空气,水界面应该如何排列？,思考4,如果将磷脂分子注入水中，又会如何排列？,磷脂分子在细胞膜中的排列,A,B,C,D,蛋白质在脂质双分子层中是怎样分布的呢？,思考5,4、罗伯特森提出的模型,膜的主体是连续的,脂双分子层，所有的生物膜,都由蛋白质脂质蛋白质,三层,结构构成。他把生物膜,描述为静态的、统一的结构，,称为“单位膜”模型。,建立模型,时间：,1959,年,实验：罗伯特森用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了,暗亮暗,的三层结构。,结论：,资料5.罗伯特森的实验,注,：蛋白质电子密度高显黑色发暗，磷脂分子的电子密度低发亮,。,生物膜为,蛋白质脂质蛋白质,三层统一的静态结构,“单位膜”模型能解释这个现象吗？,结构要与功能相适应,基本的生物学观点,思考6,红色荧光染料,标记人细胞表面蛋白质,细胞融合,绿色荧光染料,标记鼠细胞表面蛋白质,杂交细胞,37,40min,5、细胞杂交实验,时间：1970年,得出结论：,细胞膜上的蛋白质具有流动性,实验：,单位膜模型的缺陷,“单位膜”模型认为：,膜是,静止,的；,实验或事实证明：,膜是,运动,的；,膜是,统一,的,不同的膜功能,有差异,决定,不同的膜结构,有差异,单位膜模型不能很好地解释膜的多种功能,应该对这一模型怎样修正，才能更好地体现结构与功能相适应的特点呢？,1972,年，桑格和尼克森对细胞膜结构模型进行修正,思考7,完善模型,细胞膜上的,蛋白质,具有,流动性,实验证明,：,实验结论：,通过相关的实验证明,细胞膜具有一定的流动性,1972,年，桑格和尼克森提出,流动镶嵌模型,模型,第2节,生物膜的（）模型,流动镶嵌,时间和人物,历史事件,历史结论,多种物质对膜通透性实验,对红细胞膜化学分析,红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍,电镜下膜呈“暗,亮,暗”三层结构,蛋白质,脂质,蛋白质,人、鼠细胞融合实验。,新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。,膜是由,脂质组成的,膜中含脂质和,蛋白质,脂质双层,结构,膜具,流动,性,流动镶嵌,模型,1972,，桑格和尼克森,1970,年,1959,年，,罗伯特森,1925,年，,两位荷兰,科学家,20,世纪初,19,世纪末,欧文顿,列表总结：,生物膜结构的探究历程,流动镶嵌,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，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，有的贯穿整个磷脂双分子层（这体现了膜结构内外的,不对称性,）。,2、磷脂具有,流动,性；大多数蛋白质分子可以,运动,。,尝试：如何证明？,模型的基本内容,流动镶嵌模型的基本内容,:,1,、生物膜的组成：,2,、生物膜的基本骨架：,3,、蛋白质分子存在形态：,4,、生物膜的结构特点：,主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层,（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部,朝向内侧）。,有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。,体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,流动性,（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）,磷脂双分子层,构成了膜的基本支架，这个支架,不是静止,的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有,流动,性。蛋白质分子有的,镶在,磷脂双分子表面，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。大多数蛋白质分子也是可以,运动,的。,流动镶嵌模型基本内容：,4,6,7,H,2,O,膜的组分,课堂小结,各组分如何排列,各组分运动特点,流动镶嵌模型,概念图小结,生物膜,结构特点,功能特点,结构组成,结构探究历程,决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质分子,2003,年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家，这是自,1991,年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果,。,科学无止境,皮特,阿格雷,罗德里克,麦金农,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,2.,下列哪种膜结构能通过生物大分子（）,A,细胞膜,B,核膜,C,线粒体膜,D,叶绿体膜,3,、,细胞膜的,流动镶嵌模型,与,蛋白质,脂质,蛋白质,三层结构模型的最大的,不同,是,A,、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性,D,、蛋白质,脂质,蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性,C,、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性,B,、蛋白质,脂质,蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性,4,、,变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的,A,、保护作用,B,、一定的流动性,C,、全透性,D,、信息交流,5,、,下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是,A,、葡萄糖,B,、蛋白质,C,、甘油,D,、无机盐离子,6,在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两,种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上,（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细,胞的表面抗原“泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；,但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面,了。请分析回答下面的问题。,细胞融合的实验表明了组成细胞膜的,_,分子是可,以运动的，由此也证明了细胞膜具有,_,的特点。,蛋白质,流动性,蛋白质,流动性,存在部位,:,作 用,:,糖蛋白,糖类在膜上的分布：,生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成的糖蛋白，叫糖被,功能：,保护、润滑作用（消化道、呼吸道上皮的糖蛋白）,细胞,识别,少数与膜脂结合,糖脂,感谢各位专家指导,