生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、第2節(jié) 生物膜流動(dòng)鑲嵌模型1第1頁一 生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程為何會(huì)出現(xiàn)B圖中情形？ 問題：研究物體結(jié)構(gòu)普通需探明什么問題？成份、組合方式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2第2頁（一）膜成份探究（1）試驗(yàn)觀察：19世紀(jì)末，歐文頓（E.Overton）用500各種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞通透性進(jìn)行上萬次試驗(yàn)發(fā)覺：能夠溶于脂質(zhì)物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)物質(zhì)更輕易經(jīng)過細(xì)胞膜。（2）已經(jīng)有相關(guān)知識(shí)：相同相溶（3）分析試驗(yàn)，提出假設(shè)：1.歐文頓假設(shè)膜是由脂質(zhì)組成3第3頁2.對(duì)歐文頓假設(shè)驗(yàn)證后，另外科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞提取出來，化學(xué)分析表明，膜主要成份是由脂質(zhì)（主要是磷脂）和蛋白質(zhì)。問題：科學(xué)研究中是怎樣提出假設(shè)？提出假設(shè)后還需要做什

2、么？科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)是以試驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)4第4頁尾部頭部疏水親水當(dāng)初已知知識(shí)：膜成份；磷脂分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（二）膜結(jié)構(gòu)探究5第5頁1. 朗姆瓦試驗(yàn)19，朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成了單層鋪在了水面上。朗姆瓦水盤以下列圖： 6第6頁依據(jù)磷脂分子特點(diǎn)，請(qǐng)推測(cè)： 在水空氣介面，磷脂分子是怎樣排列？ABCDA7第7頁2.對(duì)生物膜磷脂分子排列方式假設(shè)與驗(yàn)證問題：細(xì)胞內(nèi)外均為液體環(huán)境，依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你構(gòu)想一下，細(xì)胞膜上磷脂分子應(yīng)怎樣排列？8第8頁材料：兩位荷蘭科學(xué)家假設(shè)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特(EGorter)和格倫德爾(FGrendel) 依

3、據(jù)上述磷脂分子特點(diǎn)提出，細(xì)胞膜是一個(gè)磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，其中磷脂分子親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)，只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為極性液體環(huán)境中。基于實(shí)證邏輯推理9第9頁試驗(yàn)驗(yàn)證：他們用丙酮（一個(gè)有機(jī)溶劑，能夠溶解脂質(zhì)）提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜脂類成份，將其鋪展在水面，測(cè)出膜脂展開面積二倍于細(xì)胞表面積。結(jié)果支持假設(shè)，假設(shè)沒有被推翻。問題：該試驗(yàn)證實(shí)細(xì)胞膜是一個(gè)磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)嗎？關(guān)于細(xì)胞膜脂質(zhì)分子排列方式依然屬于理論推導(dǎo)與假設(shè)，并沒有被觀察證實(shí)10第10頁3.羅伯特森（J.D.Robertson）模型：1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清楚暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)。提出“蛋白質(zhì)-脂

4、質(zhì)-蛋白質(zhì)”模型（單位膜模型），蛋白質(zhì)以肽鏈厚度覆蓋。他認(rèn)為膜是靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。 11第11頁 支持羅伯特森假設(shè)試驗(yàn)有哪些 ？化學(xué)分析知道膜含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)試驗(yàn)測(cè)出膜脂展開面積二倍于細(xì)胞表面積試驗(yàn)電鏡觀察到膜呈暗-明-暗三層結(jié)構(gòu) 12第12頁不支持羅伯特森假設(shè)證據(jù)13第13頁從白細(xì)胞吞噬細(xì)菌試驗(yàn)及人-鼠細(xì)胞融會(huì)試驗(yàn)?zāi)軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論？細(xì)胞膜含有流動(dòng)性人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)(熒光標(biāo)記法)14第14頁細(xì)胞冰凍蝕刻試驗(yàn)時(shí)間：20世紀(jì)60年代試驗(yàn)：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中蛋白顆粒。討論：?jiǎn)挝荒つＰ痛嬖谑裁磫栴}？結(jié)構(gòu)與功效不相適應(yīng)；模型理論與新觀察不一致科學(xué)知識(shí)含有暫定性特點(diǎn)15第1

5、5頁4.桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動(dòng)鑲嵌模型 時(shí)間：1972年16第16頁1、生物膜化學(xué)成份：2、磷脂分子存在形式：3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：4、生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成磷脂雙分子層為基本骨架，其中磷脂分子親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)。鑲在表面、嵌入、橫跨三種。在細(xì)胞膜外側(cè)，有糖蛋白組成糖被。 流動(dòng)性（磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是能夠運(yùn)動(dòng)）二、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型17第17頁（1）生物膜流動(dòng)鑲嵌模型內(nèi)容哪些是試驗(yàn)證實(shí)了？哪些是科學(xué)家推測(cè)？模型是不是就完美無缺了呢？三、歸 納 成份、流動(dòng)性磷脂排列方式、蛋白質(zhì)與脂質(zhì)關(guān)系1975晶格鑲嵌模型,1977 年提出板塊鑲嵌模型18第18頁（2）縱觀整個(gè)人們對(duì)建立生物膜模型探索過程，試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步起到怎樣作用？（3）分析生物膜模型建立過程中，結(jié)構(gòu)與功效相適應(yīng)是怎樣得到表達(dá)？19第19頁（ 4）經(jīng)過這節(jié)課，你應(yīng)該取得什么？掌握生