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第四章第二節(jié),生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,高中生物 必修1,從生理功能入手的科學(xué)研究,19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次的實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推測(cè)出什么結(jié)論呢？,,思考與討論: 最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？ 在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？,膜是由脂質(zhì)組成,20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中分離出來，化學(xué)分析膜表明：,實(shí)驗(yàn)證據(jù),從生理功能入手的科學(xué)探究,膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢？,問題：,實(shí)驗(yàn)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。,細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層！,科學(xué)家由此得出結(jié)論：,,為什么磷脂在空氣—水界面鋪展成單分子層？ 科學(xué)家是如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜上排列為連續(xù)的兩層”？,,,小資料,磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。 它有一個(gè)親水磷酸“頭”部，和一個(gè)疏水的脂肪酸的“尾”部。,想一想： 磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？,親水“頭部”,,,水,空氣,親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。,疏水“尾部”,單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍,1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗—明—暗的三層結(jié)構(gòu)。,靜止模型的觀點(diǎn),蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)（三層結(jié)構(gòu)）,要點(diǎn)：①所有膜結(jié)構(gòu)都相同 ②靜態(tài)的結(jié)構(gòu),質(zhì)疑：,１）各種生物膜功能不同，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不同 ２）細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象不好解釋,新的發(fā)現(xiàn)：,隨著新技術(shù)的運(yùn)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部鋪在脂質(zhì)的表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。,有什么證據(jù)說明細(xì)胞膜不是靜止的呢？,小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn),時(shí)間：1970年 人物：費(fèi)雷和埃迪登等 實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合,,結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動(dòng)鑲嵌模型,為多數(shù)人所接受,1、細(xì)胞膜主要由流動(dòng)的磷脂雙分子層和嵌在其中 的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。,流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：,2、磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物膜的基本骨架；,3、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌入 在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。,4、在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂,糖蛋白的作用： 1有保護(hù)和潤(rùn)滑作用， 2還與細(xì)胞膜表面的識(shí)別有密切關(guān)系,（2）膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性,5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）,（1）磷脂分子的運(yùn)動(dòng)性,小結(jié)：,1.生物膜的組成：,生物膜是由_______和__________組成的。,脂質(zhì),蛋白質(zhì),2.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。,生物膜的流動(dòng)模型認(rèn)為，___________構(gòu)成了膜的基本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂具有流動(dòng)性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。,磷脂雙分子層,3.糖被的結(jié)構(gòu)及功能。,糖被是細(xì)胞膜的外表，一層由細(xì)胞膜上的_________和______結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是___________、_________等。,蛋白質(zhì),糖類,細(xì)胞識(shí)別,保護(hù)潤(rùn)滑,現(xiàn)象觀察：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜。 提出假說： 。 實(shí)驗(yàn)證明：20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由 和 組成。 提出問題：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？ 實(shí)驗(yàn)探究： 1925年 荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的“三明治”模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)。 提出新問題：如果膜是靜態(tài)的，細(xì)胞的一些復(fù)雜功能又怎樣解釋呢？ 組織新探究： 1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有 。 1972年，桑格和尼克森提出了 。,回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,溶于脂質(zhì)的,膜是由脂質(zhì)組成,脂質(zhì),蛋白質(zhì),脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層,蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì),流動(dòng)性,流動(dòng)鑲嵌模型,A,不要灰心，再來一次！,C,D,B,不要灰心，再來一次！,不要灰心，再來一次！,恭喜你，答對(duì)了！再接再厲！,實(shí)戰(zhàn)演練,,人體內(nèi)的白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)，穿出毛細(xì)血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個(gè)過程的完成依靠細(xì)胞膜的 （ ）,選擇透過性,保護(hù)作用,流動(dòng)性,擴(kuò)散,