生物膜的流动镶嵌模型.pptVIP

第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 对生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构； 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 提出了 。 生物膜模型建立和完善过程 * * * 教学目标 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 举例说明生物膜具有流动性特点 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。 学习指导 1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？ 4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 5蛋白质-脂质-蛋白质结构模型有什么不足？ 6.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 7.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？ 一、对生物膜结构的探索历程 问题探讨 1.根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能? 2.你还能想出更好的材料做细胞膜吗? 提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。 提示：有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。 时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说： 资料一 ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 膜是由脂质组成的 2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？ 根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶 于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。 3.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 有必要，通过鉴定能更准确地说明问题 4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？ 当时的技术不能实现 1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。 时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取出脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。 提出假说： 资料二 细胞膜中的磷脂是双层的 磷脂双分子 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白 质”的三层结构构成 提出假说： 资料三 思考 根据结构和功能相适应的观点， 它有什么不完善的地方？为什么？ 1.把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。 2.无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病毒等现象。 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 时间：1970年 人物：Larry Frye等 资料四 实验1：随技术手段的发展，科学家对蛋白质在膜中的排布有了什么新发现？ 实验2：科学家通过什么实验证明了膜的流动性？ （人和鼠两种细胞融合） 提出假说： 细胞膜具有流动性 时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型 脂质 脂质 蛋白质 蛋白质－脂质－蛋白质 流动性 尼克森 流动镶嵌模型 小结 1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 生物膜的流动镶嵌模型不是完美无缺。 2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？ 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的