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1、生物膜的流动镶嵌模型景成杰景成杰1普通布 以上三种材料中哪一种最适以上三种材料中哪一种最适合用来做细胞的细胞膜合用来做细胞的细胞膜?塑料布弹力布2细胞膜是一层很薄的膜，是细胞细胞膜是一层很薄的膜，是细胞 这个生命系统的边界这个生命系统的边界 细胞膜能够控制物质的进出，让一细胞膜能够控制物质的进出，让一部分物质通过，其他物质不能通过部分物质通过，其他物质不能通过细胞膜具有一定的伸缩性（质壁分细胞膜具有一定的伸缩性（质壁分离与复原实验）离与复原实验）3弹力布弹力布 还有更好的材料做细胞膜吗？还有更好的材料做细胞膜吗？能模拟能模拟系统边界系统边界能模拟能模拟系统边界系统边界控制物质进出控制物质进出能
2、模拟能模拟系统边界系统边界控制物质进出控制物质进出有一定伸缩性有一定伸缩性塑料布普通布弹力布4科幻之旅科幻之旅 如果有如果有“时光机器时光机器”，将此刻，将此刻的你送回的你送回1919世纪，你会从哪几个方世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构面去研究细胞膜的结构? ?5细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？6从以上实验中从以上实验中你你能得出什么结论？能得出什么结论？资料资料1 18591859年，欧文顿年，欧文顿(E.Oerton)(E.Oerton)选用选用500500多种化多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发
3、现凡是发现凡是易溶于脂质易溶于脂质的物质，容易穿过膜，反之，的物质，容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，不容易穿过膜。不容易溶于脂质的物质，不容易穿过膜。 细胞膜的组成成分中含有细胞膜的组成成分中含有脂质。脂质。 1897 1897年，年，CrijinsCrijins和和HedinHedin用红细胞做实验，用红细胞做实验，证明分子通过细胞膜的通透性与其在脂质中的溶证明分子通过细胞膜的通透性与其在脂质中的溶解度有关，且溶解度越大越容易通过。解度有关，且溶解度越大越容易通过。7不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物
4、质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜8你从以上实验中能得出什么结论？你从以上实验中能得出什么结论？动动动动脑筋脑筋资料资料2 科学家对细胞膜化学成分深层分析科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的蛋白酶是生物体内普遍存在的只只对蛋白对蛋白质分解起催化作用的物质）。质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分中还含有细胞膜的组成成分中还含有蛋白质蛋白质92.2.2.2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行
5、提取、分离和鉴定吗？分进行提取、分离和鉴定吗？分进行提取、分离和鉴定吗？分进行提取、分离和鉴定吗？1.1.1.1.最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？和鉴定？和鉴定？和鉴定？3.3.3.3.大家都想到要做化学成分的提取、分离和鉴定，大家都想到要做化学成分的提取、分离和鉴定，大家都想到要做化学成分的提
6、取、分离和鉴定，大家都想到要做化学成分的提取、分离和鉴定，科学家们当时为什么没有做呢？科学家们当时为什么没有做呢？科学家们当时为什么没有做呢？科学家们当时为什么没有做呢？动动脑，你更强！是通过对现象的推理分析得出的 有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。受当时科学技术条件的限制10化学分析表明：化学分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多资料资料3时间：时间：2020世纪初世纪初实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。出来，
7、然后进行化学分析。11 脂质和蛋白质是怎样有机结脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？合构成膜的呢？12面对这样的实验结果你能得出什么结论面对这样的实验结果你能得出什么结论? ?资料资料4时间：时间：19251925年年实验：两位荷兰科学家用丙酮实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有（一种有机溶剂，可以溶解脂质）机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞从人的红细胞膜中提取脂质，在膜中提取脂质，在空气空气水水界面上铺展界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的为红细胞表面积的两两倍。倍。 细胞膜中的细胞膜中的脂质分子脂质分子排列为连续的排列为连续的两层两
8、层1314磷脂分子15动动手动动手 想一想,生物膜上的两层磷脂分子是怎么排列的，小组合作在纸上画一画！画一画画一画, 更明白更明白!16ABC水水连续两连续两层排列层排列比一比比一比17想一想想一想 蛋白质在生物膜上是怎样分布的?18资料资料5 1959 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示晰的细胞膜照片，显示暗暗明明暗暗的三层结的三层结构。构。19罗伯特森提出生物膜罗伯特森提出生物膜静止模型静止模型的观点的观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（单位膜）蛋白质（单位膜）“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质质”三明治三明治模型。整个模型。整个膜是静态的
9、膜是静态的统一结构。统一结构。20 静态静态“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白蛋白质质”三层结构模型是否能体现三层结构模型是否能体现膜的胜利特性呢膜的胜利特性呢? ?2122变形虫的变形运动变形虫的变形运动23蛋白质蛋白质镶在、嵌入、横跨镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的镶镶嵌入嵌入横跨横跨资料资料6冰冻蚀刻技术对细胞膜进行处理冰冻蚀刻技术对细胞膜进行处理. .24诱导融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C你能得出什么样的结论你能得出什么样的结论? ?细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性资料资料7
10、人鼠细胞杂交实验人鼠细胞杂交实验2526动动手动动手 想一想,生物膜上的磷脂分子和蛋白质分子是怎么排列的,小组合作在纸上再画一画!画一画画一画, 更明白更明白!27智慧提升智慧提升 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。28思考与讨论思考与讨论1.1.在建立生物模型的过程中，实验技术的进步起到在建立生物模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？怎样的作用？2.2.在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？应的观点是如何得到体现的？ 在
11、建立生物膜模型的过程中，实验技术的在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用，没有这些技术进步起到了关键性的推动作用，没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。的支持，人类的认识便不能发展。 在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再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结构实践，再认识，使人类一步步接近生物膜结构的真相。的真相。2930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、磷脂双分子层构成膜的构成膜的基本支架。基本支架。（其（其中磷脂
12、分子中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）性的尾部朝向内侧）312、蛋白质分子、蛋白质分子有的有的镶嵌镶嵌在磷脂双分子层表在磷脂双分子层表面，有的部分或全部面，有的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，磷脂双分子层中，有的有的横跨横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的结构内外的不对称性不对称性）镶镶嵌入嵌入横跨横跨323、磷脂分子是可以运动的，具有流动性、磷脂分子是可以运动的，具有流动性4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。、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）（也体现了膜的流动性）5 5、细胞膜细胞膜
13、外表，外表，有一层由细胞膜上的有一层由细胞膜上的蛋蛋白质白质与与糖类糖类结合形成的结合形成的糖蛋白，又叫做糖糖蛋白，又叫做糖被。被。（糖被（糖被具有具有保护和润滑保护和润滑、与、与细胞识别细胞识别、细胞间信息传递、细胞间信息传递等关系密切）等关系密切） 除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的脂质分子结合而成的糖脂糖脂。糖蛋糖蛋白白33想象空间想象空间 发挥空间想象发挥空间想象力，想象一个近似力，想象一个近似球型的细胞，其细球型的细胞，其细胞膜的磷脂双分子胞膜的磷脂双分子层的三维立体结构！层的三维立体结构！34知识对比知识对比 流动镶嵌模型与蛋白质脂质
14、蛋白质三层结构模型有何异同？35相同点：相同点： 都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。白质。不同点：不同点：1 1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。匀分布在脂双层的两侧。2 2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构。而三层结构认为生物膜是静止结构。36知识延伸知识延伸晶格镶嵌模型晶格镶嵌模型 板块镶嵌模型板块镶嵌模型 脂筏模型脂筏模型 生物膜的流动
15、镶嵌模型真的是完美无缺的吗？搜一搜，搜一搜， 你更棒！你更棒！3720032003年度诺贝尔化学奖授予两名研究年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家细胞膜的美国科学家Peter AgrePeter Agre和和Roderick MacKinnonRoderick MacKinnon。 人类对自人类对自然界的认然界的认识永无止识永无止境，对膜境，对膜的研究将的研究将更加细致更加细致入微。入微。381从从细细胞胞膜膜上上提提取取了了某某种种成成分分，用用非非酶酶法法处处理理后后，加加入入双双缩缩脲脲试试剂剂出出现现紫紫色色；若若加加入入斐斐林林或或班班氏氏试试剂剂并并加加热热，出出现现砖砖
16、红红色色。该该成成分分是（是（ ） A糖脂糖脂 B磷脂磷脂 C糖蛋白糖蛋白 D脂蛋白脂蛋白 2人人体体某某些些白白细细胞胞能能进进行行变变形形运运动动、穿穿出出小小血血管管壁壁，吞吞噬噬侵侵入入人人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ） A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散3葡葡萄萄糖糖分分子子经经小小肠肠绒绒毛毛上上皮皮进进入入毛毛细细血血管管内内的的红红细细胞胞，需需要要透透过的磷脂分子层数最少为（过的磷脂分子层数最少为（ ） A4层层 B6层层 C8 8层层 D1010层层精选练习精选练习:394 4
17、、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是( )( )A.A.葡萄糖葡萄糖 B. B.蛋白质蛋白质 C. C.甘油甘油 D. D.无机盐离子无机盐离子5 5、变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的某些白细胞能吞噬病菌，、变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完成说明细胞膜具有下列哪一特点这些生理活动的完成说明细胞膜具有下列哪一特点( )( ) A. A.选择透过性选择透过性 B. B.一定的流动性一定的流动性 C. C.保护作用保护作用 D. D.细胞识别细胞识别40课外拓展动动手，动动手，你更强！你更强！作品作品展示展示41谢谢 谢谢!请各位领导和老师们多多指教请各位领导和老师们多多指教! !42
