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,2018/11/20,研修班,2,教学目标,1、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 2、探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。 3、探讨在建立生物膜模型的过程中，如何体现结构与功能相适应的观点。,问题探讨,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.控制物质进出细胞 （选择透过性） 3.进行细胞间的信息交流,弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？,结构与功能相适应的观点,2018/11/2
2、0,研修班,4,自学指导 预习自学教材P65-P67，完成同步学案P57【基础梳理】并思考以下问题（四分钟）,纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步起到了怎样的作用？ 分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应的观点是如何体现的？ 你能说出流动镶嵌模型的基本内容吗？ 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学过程和方法有哪些感悟？,比比谁的思维更准确、更全面、更深刻！,2018/11/20,研修班,5,科学探究的一般过程,（分析实验结果，得出结论）,由于受到实验技术和设备等的限制，提出假说是科研领域一种非常重要且广泛使用的方法 也就是“依据实验现象严谨推理和大胆想象提出假说实
3、验验证完善”的探究过程,2018/11/20,研修班,6,时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿(E.Overton）,相似相溶原理,资料1,假说：膜是由脂质组成的,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：,资料2,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：,单位膜模型的提出,小资料,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,疏水“尾部”,资料三,1925年 Gorter 和 Grendel 用丙酮（一种有机溶剂）从一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
4、细胞表面积的2倍 结论脂质分子必然排列为连续的两层,GORTER,脂单分子层=2,2018/11/20,研修班,10,请同学们每两人一组，合作探究磷脂双分子层最可能的的排布方式。,2018/11/20,研修班,11,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,透射电子显微镜（REM）,单位膜模型的提出,单位膜模型无法解释的现象,2018/11/20,研修班,14,请同学们合作探究蛋白质分子在生物抹上的存在方式。,新技术带来新模型,蛋白质在膜中的分布是不对称的,科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的三种方式的概括：在膜表面
5、嵌在膜中 穿透膜,新技术带来新模型,37下40min后出现了什么现象？说明什么？,膜上的蛋白质具有流动性,新技术带来新模型,侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动,小资料,磷脂分子的运动,生物膜具有流动性,2018/11/20,研修班,18,已有的科学认识,1、膜的主要成分是脂质和蛋白质。 2、脂质分子必然排列为连续的两层，且头部 朝外、尾部朝内。 3、蛋白质在生物膜上的存在有三种方式：在膜表面、嵌在膜中、穿透膜。 4、生物膜具有流动性（磷脂双分子层和大多数的蛋白质是可以运动的）,2018/11/20,研修班,19,2018/11/20,研修班,20,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜
6、的基本支架。,2、蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层上，体现了膜结构的不对称性。,3、生物膜具有流动性（磷脂双分子层具有流动性，大多数的蛋白质也是可以运动的）。,4、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、细胞间的信息交流有密切联系） 。,2018/11/20,研修班,21,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”三层结构单位模模型,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
7、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,生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？,？,？,？,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,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 课下实践作业尝试制作细胞膜模型,做一做,2018/11/20,研修班,25,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
8、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,第一关,C,随堂闯关,2018/11/20,研修班,26,细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,第二关,A,随堂闯关,8.一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而表面积增大。变形虫能做变形运动。下列各项中，与这些现象有关的是 ( ) A.细胞膜的选择透过性 B.细胞膜的流动性C.细胞膜的生理特性 D.细胞膜的功能特征,B,随堂闯关,第三关,20
9、18/11/20,研修班,28,4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。（1）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,随堂闯关,第四关,2018/11/20,研修班,29,思考题： 1、纵观人们建立生物膜模型的探索过程，你能谈谈实验技术的进步起到怎样的作用？,在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进
10、步起到了关键性的推动作用。,2018/11/20,研修班,30,2、建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？,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，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。,2018/11/20,研修班,31,3、分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？,2018/11/20,研修班,33,返回,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,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
11、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,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 荷兰科学家测
12、得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出.1959年罗伯特森提出的单位膜模型：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有怎样解释呢？ 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 。,回顾：对生物膜结构的探索历程,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,2018/11/20,研修班,37,当年科学家正是带着物质跨膜运输为什么具有选择透过性等一系列问题开始了对生物膜结构的不懈地探索，历经了一百多年时间，直到现在仍有许多科学家还在继
13、续深入研究。,下面就让我们带着同样的疑问，穿越时空隧道亲历科学家探索的历程，探究生物膜的结构。,2018/11/20,研修班,38,已有的科学认识,1、膜的主要成分是脂质和蛋白质 2、脂质分子必然排列为连续的两层，且头部朝外、尾部朝内,2018/11/20,研修班,39,返回,2018/11/20,研修班,40,科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地验证假说。 科学研究依赖于技术的进步，技术进步了，可以得到更多新的实验数据。 科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的辛勤工作。 科学发现的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的基础上不断验证、修正和完善发展的。 科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要不断完善。 ,2018/11/20,研修班,41,新技术带来新模型,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，为多数人所接受。,流动镶嵌模型,2018/11/20,研修班,42,胆 碱,磷 酸,甘 油,脂肪酸,磷脂是一种由甘油，胆碱，脂肪酸和磷酸所组成的分子.,
