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1、生物组 刘艳,生物膜的流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,欧文顿的实验现象及结论？,时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞。于是他提出：膜是由脂质组成的。,如科学家一样实验之一：欧文顿的实验,相似相溶,假说理论（P66）,提出,假说,实验,现象,验证,时间：20世纪初 实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一
2、地分解蛋白质的物质）分解。发现细胞膜被破坏。,探究：你能得出什么结论？,细胞膜由脂质和蛋白质组成 。,红细胞的细胞膜,如科学家一样实验之二：其他科学家的实验,亲水头部,脂肪酸“尾部”是疏水的。,磷酸“头部”是亲水的，,想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？,空气,水,结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。,水,组织细胞,水,水,水,时间：1925年 实验：两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）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恰好为红细胞表面积的
3、两倍。,得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为,如科学家一样实验之三：荷兰科学家的实验,连续的两层,合作探究,结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。,水溶液环境 (内),水溶液环境 (外),连续两层排列,时间：1959年 实验：罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗 明 暗的三层结构（蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色） 。他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质-脂质-蛋白质”三层静态的统一的结构。,细胞膜的电子显微图片,细胞膜的三层结构模型,如科学家一样实验之四：罗伯特森的实验和模型,罗伯特森的实验现象及结
4、论？,如科学家一样实验之五：冰冻蚀刻电子显微法,标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂面，使用电子显微镜观察其结构。,细胞的冰冻蚀刻电子显微图片,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,冰冻蚀刻电子显微法,镶,嵌入,贯穿,细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片,提出假说：细胞膜具有流动性,草履虫,质壁分离,变形虫,请思考：细胞膜是静态的吗？（举例说明）,如科学家一样实验之七：生物膜的流动镶嵌模型,时 间：1972年 提出者：桑格（S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson),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
5、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,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,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,
6、决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质分子,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双分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,2.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,3.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,4.下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是,5.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,
