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1、第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型,,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌δこ煞诌M行探究的？,生物膜的成分,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),資料1： 19世紀(jì)末 歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)：凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)很容易透過植物的細胞膜，而不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過細胞膜。,,,,猜測：膜是由脂質(zhì)組成的,不溶于脂質(zhì)的分子,溶于脂質(zhì)的分子,相似相溶,液泡,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,資料2： 科學(xué)家在進一步實驗中發(fā)現(xiàn)：細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì))分解。,猜測：膜中還有

2、蛋白質(zhì),觀察現(xiàn)象,,推理分析,提出假說,,？,,實驗驗證,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌? 膜成分進行探究的？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對膜成分進行提取分離和鑒定,資料3： 20世紀(jì)初，第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，進行化學(xué)分析，結(jié)果如下。,膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,科學(xué)研究的一般方法： 觀察現(xiàn)象 提出問題 作出假設(shè) 實驗驗證 得出結(jié)論,一、對生物膜

3、結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌? 膜成分進行探究的？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對膜成分進行分離提取和鑒定,問題四：確定了成分，還要探究膜的什么從而研究 膜的結(jié)構(gòu)？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的組成形式,時間：1917年 實驗：朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了連續(xù)的整齊的單層。,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,,,,尾部 疏水端,頭部 親水端,,,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,磷脂由甘油、脂肪酸和

4、磷酸等所組成,時間：1917年 實驗：朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了連續(xù)的整齊的單層。,,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,結(jié)論：細胞膜中的磷脂分子必定排列為連續(xù)的兩層,資料4： 1925年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的成熟紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪成單分子層，并且測得磷脂單分子層的面積與紅細胞表面積之比為1.82.2。,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌? 膜成分進行探究的？,

5、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對膜成分進行分離提取和鑒定,問題四：確定了成分，還要探究膜的什么從而研究 膜的結(jié)構(gòu)？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的組成形式,資料5： 1959年 ，羅伯特森利用超薄切片技術(shù)在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。,觀點：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成“三明治結(jié)構(gòu)模型”； 膜為靜止的結(jié)構(gòu)。,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,,資料6： 1970年電鏡冰凍蝕刻技術(shù),有的蛋白質(zhì)鑲在磷脂雙分子層表面；,,,,有的嵌入或部分嵌入在磷脂雙分子層里，,有的貫穿整個磷脂雙分子層,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,資料5： 1959 ，羅伯特森利用超薄切

6、片技術(shù)在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。,觀點：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成“三明治結(jié)構(gòu)模型”； 膜為靜止的結(jié)構(gòu)。,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,羅伯特森的三明治模型“膜是靜止的”無法解釋,,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,現(xiàn)象：40min后兩種顏色的蛋白質(zhì)均勻分布,結(jié)論：膜上的蛋白質(zhì)分子可以運動,資料7：1970年，用染料標(biāo)記蛋白質(zhì),一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,側(cè)向擴散運動；旋轉(zhuǎn)運動；擺動運動,,磷脂分子的運動,細胞膜是動態(tài)的彈性結(jié)構(gòu)，具有流動性,側(cè)向運動,翻轉(zhuǎn)運動,旋轉(zhuǎn)運動,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,時間：1972年 人物：桑格和尼克森 提出：以新的觀察和實驗證據(jù)為

7、基礎(chǔ) 流動鑲嵌模型,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,二、生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,磷脂,蛋白質(zhì),生物膜,,磷脂雙分子層,基本骨架,鑲在,部分或全部嵌入,貫穿,磷脂雙分子層,,,結(jié)構(gòu)特點：,主要成分,糖蛋白：細胞膜的外表面,（識別、保護和潤滑）,細胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖,一定的流動性,一、下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)， 請回答： （1）圖中A表示____，B表示____ （2）線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器中均具有類似的結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能卻有很大的區(qū)別，其原因是由于圖中_________________不同所致。 （3）在該圖中，__（甲側(cè)或乙側(cè)）為細胞的內(nèi)部環(huán)境。 （4）動物細胞吸水膨脹時，B的厚度變小，說明B具有_____________。,牛刀小試,,甲側(cè),乙側(cè),蛋白質(zhì),磷脂雙分子層,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量,乙側(cè),一定的流動性,二、下列對細胞內(nèi)各種生物膜結(jié)構(gòu)和組成的敘述中,錯誤的是( ) A.生物膜主要由蛋白質(zhì),脂類和少量糖類組成 B.磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架 C.不同生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能生成高爾基體膜,說明兩者化學(xué)組成完全相同,牛刀小試,生物膜的流動鑲嵌模型,總結(jié) 一、科學(xué)研究的一般方法： 觀察現(xiàn)象 提出問題 提出假說 實驗驗證 得出結(jié)論 二、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 功能 結(jié)構(gòu)（組成成分 組合形式 結(jié)構(gòu)特點） 三、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,,,,