生物膜的流動鑲嵌模型-曹正瓊3

12【請將藍色字體整理為筆記】第二節(jié)生物膜的

模型襄陽市第三十六中學高一生物備課組3思考：要建構(gòu)細胞膜的結(jié)構(gòu)模型，我們必須先尋找哪些相關(guān)信息？

組成成分各種成分的排布4主要成分脂質(zhì)蛋白質(zhì)（其中

最豐富）一、細胞膜的組成成分磷脂細胞膜細胞膜5科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗實驗過程：選用500多種化學物質(zhì)對植物細胞膜的通透性進行上萬次的研究。實驗結(jié)果：●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細胞膜膜由脂質(zhì)組成提出假說：6科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗?zāi)び芍|(zhì)組成7科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成資料：20世紀初，科學家們第一次將細胞膜從紅細胞中分離出來，并且發(fā)現(xiàn)細胞膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。結(jié)論：細胞膜的成分中有脂質(zhì)、還有蛋白質(zhì)分子。8科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

提出假說根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關(guān)知識提出假說觀察和實驗驗證和完善推理和想象9科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)10二、探索各種組分在細胞膜中的排布11二、探索各種組分在細胞膜中的排布膽堿尾部（親水性）（疏水性）資料1磷脂分子頭部1、磷脂分子的排布資料2細胞內(nèi)外的環(huán)境甘油磷酸脂肪酸水水12活動1：請各小組根據(jù)磷脂分子的特點，結(jié)合細胞膜內(nèi)、外環(huán)境，大膽猜想，構(gòu)建組成細胞膜的磷脂分子排布模型。二、探索各種組分在細胞膜中的排布1、磷脂分子的排布

活動流程:

步驟一小組內(nèi)分膜外、膜內(nèi)兩種情況討論磷脂分子的排布。（提示：若有困難，可先討論出磷脂分子在水表面即空氣－水界面上將怎樣排布？

）

步驟二各小組在展板上構(gòu)建磷脂分子的排布模型，小組長要注意統(tǒng)籌分工。步驟三小組代表上臺展示制作的模型，并且進行解說。尾部頭部（親水性）（疏水性）膜外膜內(nèi)

（水）

（水）膜外（水）膜內(nèi)（水）縱切面圖13平鋪于水面上空氣-水界面14活動1：請各小組根據(jù)磷脂分子的特點，結(jié)合細胞膜內(nèi)、外環(huán)境，大膽猜想，構(gòu)建組成細胞膜的磷脂分子排布模型。二、探索各種組分在細胞膜中的排布1、磷脂分子的排布磷脂雙分子層15科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅細胞中提取脂質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層實驗過程：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層。實驗結(jié)果：測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。實驗結(jié)論：16二、探索各種組分在細胞膜中的排布1、磷脂分子的排布磷脂雙分子層驗證假說成立

——磷脂分子排列為磷脂雙分子層活動1：請各小組根據(jù)磷脂分子的特點，結(jié)合細胞膜內(nèi)、外環(huán)境，大膽猜想，構(gòu)建組成細胞膜的磷脂分子排布模型。17二、探索各種組分在細胞膜中的排布2、蛋白質(zhì)分子的排布18活動2：請根據(jù)上述資料，在展板上選取一段磷脂雙分子層（如圖乙所示），構(gòu)建出細胞膜中蛋白質(zhì)分子的排布模型。二、探索各種組分在細胞膜中的排布2、蛋白質(zhì)分子的排布圖甲圖乙暗亮暗資料320世紀50年代電子顯微鏡誕生。在電子顯微鏡下觀察,大分子物質(zhì)顯得灰暗；小分子物質(zhì)，顯得光亮。1959年，羅伯特森用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細胞膜電鏡照片，看到了暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。19二、探索各種組分在細胞膜中的排布2、蛋白質(zhì)分子的排布圖甲暗亮暗資料320世紀50年代電子顯微鏡誕生。在電子顯微鏡下觀察,大分子物質(zhì)顯得灰暗；小分子物質(zhì)，顯得光亮。1959年，羅伯特森用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細胞膜電鏡照片，看到了暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。20科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層1959年羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅胞中提取脂質(zhì)實驗過程：電鏡下觀察細胞膜。實驗結(jié)果：看到了細胞膜清晰的暗—亮—

暗的三層結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)論：

所有的生物膜都由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)21三、生物膜模型的改進與完善“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型（也稱為“三明治”結(jié)構(gòu)模型）22三、生物膜模型的改進與完善“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型（也稱為“三明治”結(jié)構(gòu)模型）

思考1：蛋白質(zhì)分子真的只分布于磷脂雙分子層的表面嗎？

思考2：生物膜真的為靜態(tài)的嗎？請從結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系這一角度進行評價。觀點1：所有的生物膜都由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。觀點2：生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)23三、生物膜模型的改進與完善“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型（也稱為“三明治”結(jié)構(gòu)模型）

思考1：蛋白質(zhì)分子真的只分布于磷脂雙分子層的表面嗎？

思考2：生物膜真的為靜態(tài)的嗎？請從結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系這一角度進行評價。觀點1：所有的生物膜都由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。觀點2：生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)24

資料4冰凍蝕刻(冰凍斷裂)

電鏡技術(shù)。標本迅速冰凍，后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面，經(jīng)一系列處理后在電鏡下觀察。貫穿鑲嵌入活動3：請根據(jù)上述資料，修正建構(gòu)的生物膜模型三、生物膜模型的修正和完善25三、生物膜模型的改進與完善“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型（也稱為“三明治”結(jié)構(gòu)模型）

思考1：蛋白質(zhì)分子真的只分布于磷脂雙分子層的表面嗎？

思考2：生物膜真的為靜態(tài)的嗎？請從結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系這一角度進行評價。26三、生物膜模型的改進與完善“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型（也稱為“三明治”結(jié)構(gòu)模型）

思考1：蛋白質(zhì)分子真的只分布于磷脂雙分子層的表面嗎？

思考2：生物膜真的為靜態(tài)的嗎？請從結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系這一角度進行評價。觀點1：所有的生物膜都由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。觀點2：生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)27分泌蛋白的合成和運輸28變形蟲的運動29提出假說：細胞膜不是靜態(tài)的，組成細胞膜的分子是可以運動的。30三、生物膜模型的修正和完善資料5：動物細胞吸水膨脹時，磷脂雙分子層的厚度變小。結(jié)論：細胞膜中的磷脂分子可以運動

活動4：設(shè)計實驗方案：

請根據(jù)提供的實驗材料，設(shè)計實驗探究細胞膜上的蛋白質(zhì)分子是否可以運動。

熒光染料（有紅、綠等不同顏色，可標記細胞膜表面所有的蛋白質(zhì)分子，使蛋白質(zhì)分子呈現(xiàn)相應(yīng)顏色）小鼠細胞、人細胞（在適宜條件下，兩個不同種類細胞可以融合為一個細胞）

31科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜1970年弗雷和埃迪登進行熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅胞中提取脂質(zhì)所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)32科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜1970年弗雷和埃迪登進行熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅胞中提取脂質(zhì)這一實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細胞膜具有流動性33科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜1970年弗雷和埃迪登進行熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗這一實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅胞中提取脂質(zhì)34四、生物膜的流動鑲嵌模型35請認真閱讀課本P68，注意勾畫關(guān)鍵語句。四、生物膜的流動鑲嵌模型生物膜主要成分脂質(zhì)蛋白質(zhì)基本支架三種位置具有流動性大多數(shù)分子是運動的結(jié)構(gòu)特點磷脂雙分子層鑲嵌入貫穿具一定流動性36

糖蛋白（糖被）功能

（1）與細胞識別、細胞表面的信息交流有密切關(guān)系。（2）消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用。

37科學家的探索歷程1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗20世紀初科學家第一次分離出細胞膜膜由脂質(zhì)組成膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜1970年弗雷和埃迪登進行熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗這一實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型1925年兩位荷蘭科學家(戈特和格倫德爾)從紅胞中提取脂質(zhì)至今，探索仍在繼續(xù)……382003年度諾貝爾化學獎授予兩名研究膜蛋白的美國科學家，這是自1991年來諾貝爾獎第三次頒發(fā)給與細胞膜蛋白質(zhì)有關(guān)的研究成果

?？茖W無止境皮特·阿格雷羅德里克·麥金農(nóng)391、細胞膜的流動鑲嵌模型與蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)

三層結(jié)構(gòu)模型的最大的不同是()A、流動鑲嵌模型中，磷脂雙分子層為基本支架。B、蛋白質(zhì)—