第二節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌流動(dòng)模型公開(kāi)課

1、 在制作真核細(xì)胞三在制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型時(shí)，提供維結(jié)構(gòu)模型時(shí)，提供給你制作細(xì)胞膜的三給你制作細(xì)胞膜的三種材料：種材料：塑料袋、普塑料袋、普通布通布和和彈力布彈力布。你們。你們認(rèn)為選哪種材料最好？認(rèn)為選哪種材料最好？為什么為什么?思考回答：思考回答：1. .細(xì)胞膜的功能特性是什么細(xì)胞膜的功能特性是什么 ？ 細(xì)胞膜是由哪些成分構(gòu)成的？細(xì)胞膜是由哪些成分構(gòu)成的？2. 2. 生物膜對(duì)物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特生物膜對(duì)物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特 定的結(jié)構(gòu)有關(guān)？定的結(jié)構(gòu)有關(guān)？主要是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、少量的糖類(lèi)主要是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、少量的糖類(lèi)選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性資料資料1. 191. 19世紀(jì)末世紀(jì)末“歐文頓

2、實(shí)驗(yàn)歐文頓實(shí)驗(yàn)”1 1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_ 結(jié)論：結(jié)論： _ 細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的 脂質(zhì)分子更容易通過(guò)細(xì)胞膜脂質(zhì)分子更容易通過(guò)細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)資料資料2. 2. 時(shí)間：時(shí)間：2020世紀(jì)初世紀(jì)初實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)分析分析成果：確定細(xì)胞膜的主要成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成果：確定細(xì)胞膜的主要成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。由以上資料得出：由以上資料得出：膜的化學(xué)成分膜的化學(xué)成分 主要是由脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)組成的主要是由脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)組成的磷脂和蛋

3、白質(zhì)是通過(guò)什么樣磷脂和蛋白質(zhì)是通過(guò)什么樣的排列組合方式參與膜的構(gòu)的排列組合方式參與膜的構(gòu)建的？建的？資料資料3. 19253. 1925年，兩位荷蘭科學(xué)家年，兩位荷蘭科學(xué)家 用丙酮用丙酮( (一種有機(jī)溶劑一種有機(jī)溶劑) )提取紅細(xì)提取紅細(xì)胞膜中的胞膜中的脂類(lèi)物質(zhì)脂類(lèi)物質(zhì)，然后在水面將脂，然后在水面將脂質(zhì)物質(zhì)鋪成質(zhì)物質(zhì)鋪成單分子排列的一層單分子排列的一層，測(cè)得，測(cè)得總面積恰好為總面積恰好為紅細(xì)胞表面積的紅細(xì)胞表面積的2 2倍倍。 把紅細(xì)胞放在蒸餾水中使其吸把紅細(xì)胞放在蒸餾水中使其吸水漲破，反復(fù)沖洗后只留細(xì)胞膜水漲破，反復(fù)沖洗后只留細(xì)胞膜（血影），把這些（血影），把這些破碎的膜破碎的膜展開(kāi)鋪展開(kāi)鋪

4、在水面上，測(cè)定出紅細(xì)胞的表面積。在水面上，測(cè)定出紅細(xì)胞的表面積。細(xì)胞膜由細(xì)胞膜由 脂質(zhì)分子連續(xù)排列脂質(zhì)分子連續(xù)排列脂質(zhì)和蛋白質(zhì)怎樣形成膜？脂質(zhì)和蛋白質(zhì)怎樣形成膜？?jī)蓪觾蓪觾蓪又|(zhì)分子是如何排列的兩層脂質(zhì)分子是如何排列的呢？呢？ 研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)分子主要是磷脂，它是怎樣排列研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)分子主要是磷脂，它是怎樣排列成單分子層或雙分子層的呢？成單分子層或雙分子層的呢？ 這與它的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)有關(guān)。這與它的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)有關(guān)。親水端親水端疏水端疏水端易與水結(jié)合在一起易與水結(jié)合在一起2 2條長(zhǎng)脂肪酸鏈組成，性條長(zhǎng)脂肪酸鏈組成，性質(zhì)象油，不能與水結(jié)合質(zhì)象油，不能與水結(jié)合頭部頭部 尾部尾部磷脂分子磷脂分子磷酸磷酸脂

5、肪酸脂肪酸磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開(kāi)為一層磷脂分子頭部親水，尾部疏水，因此頭磷脂分子頭部親水，尾部疏水，因此頭部與水面接觸，尾部遠(yuǎn)離水面。部與水面接觸，尾部遠(yuǎn)離水面。資料資料4 4 2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)著蛋白質(zhì) ，但直到，但直到19591959年，電子顯微鏡的誕生，科學(xué)年，電子顯微鏡的誕生，科學(xué)家用它來(lái)觀(guān)察細(xì)胞膜。家用它來(lái)觀(guān)察細(xì)胞膜。羅伯特森電鏡實(shí)驗(yàn)羅伯特森電鏡實(shí)驗(yàn)靜態(tài)的靜態(tài)的“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -脂質(zhì)脂質(zhì)- -蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)模式圖圖 這種模型特點(diǎn)：這種模型特點(diǎn)： 蛋白質(zhì)分子都蛋白質(zhì)分子都覆蓋覆蓋

6、在磷脂雙分子層的兩側(cè)在磷脂雙分子層的兩側(cè) 構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是 靜止靜止不動(dòng)的不動(dòng)的 所有的生物膜都由所有的生物膜都由_ 三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中間亮層為三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中間亮層為_(kāi)，兩邊暗層為兩邊暗層為_(kāi)，并且生物膜，并且生物膜為為_(kāi)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子脂質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子靜態(tài)靜態(tài)提出的生物膜模型提出的生物膜模型小鼠細(xì)胞小鼠細(xì)胞綠色熒光染綠色熒光染料標(biāo)記的膜料標(biāo)記的膜蛋白蛋白細(xì)胞融合細(xì)胞融合40min40min37 37 雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞紅色熒光紅色熒光染料標(biāo)記染料標(biāo)記的膜蛋白的膜蛋白人細(xì)胞人細(xì)胞對(duì)

7、最初模型的質(zhì)疑和對(duì)最初模型的質(zhì)疑和修正修正。 資料資料5 5隨著科學(xué)技術(shù)手段的適用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細(xì)胞膜隨著科學(xué)技術(shù)手段的適用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細(xì)胞膜中的位置是中的位置是 。 人鼠細(xì)胞融合，人鼠細(xì)胞融合，3737下經(jīng)過(guò)下經(jīng)過(guò)40min40min，兩種顏色的熒光，兩種顏色的熒光 ，該實(shí)驗(yàn)表明該實(shí)驗(yàn)表明 。細(xì)胞膜具有流動(dòng)性細(xì)胞膜具有流動(dòng)性均勻分布均勻分布有的平鋪在脂質(zhì)表面，有的鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中有的平鋪在脂質(zhì)表面，有的鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中 1972年，年，桑格和尼克森在新的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動(dòng)鑲嵌模型。根據(jù)新的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，根據(jù)新的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)， 19721972年桑格和

8、尼克森提出年桑格和尼克森提出了了新的生物膜結(jié)構(gòu)模型新的生物膜結(jié)構(gòu)模型 蛋白質(zhì)分子：蛋白質(zhì)分子：有的有的 磷脂雙分子層表面，磷脂雙分子層表面， 有的部分或全部有的部分或全部 磷脂雙分子層中，磷脂雙分子層中， 有的有的 整個(gè)磷脂雙分子層。整個(gè)磷脂雙分子層。 磷脂雙分子層磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架構(gòu)成膜的基本支架1 1、生物膜中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的分布：、生物膜中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的分布： 鑲在鑲在嵌入嵌入貫穿貫穿2 2、細(xì)胞膜中糖的分布：、細(xì)胞膜中糖的分布： 1、糖被。（1）概念（2）功能： 糖被與細(xì)胞識(shí)別（如器官移植的排斥反應(yīng)）、保護(hù)和潤(rùn)滑，以及胞間信息交流（如反射?。┑扔忻芮新?lián)系2、糖脂。3、磷脂分子和

9、大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了膜的運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性流動(dòng)性-這是這是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性。小結(jié)一 對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程二 流動(dòng)鑲嵌模型 1.分布 2.結(jié)構(gòu)特性鞏固練習(xí)1、對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性起主要作用的物質(zhì)是（）、對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性起主要作用的物質(zhì)是（）A、水、水 B、糖類(lèi)、糖類(lèi)C、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 和磷脂和磷脂 D、膽固醇、膽固醇2、細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是指、細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是指 （ ） A、整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性、整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 B、細(xì)胞膜上磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性、細(xì)胞膜上磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性 C、細(xì)胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性、細(xì)胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性 D、細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性、細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性3、變形蟲(chóng)可以運(yùn)動(dòng)并吞噬食物，這是因?yàn)椋?、變形蟲(chóng)可以運(yùn)動(dòng)并吞噬食物，這是因?yàn)椋?）A、細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架、細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架B、細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂質(zhì)物