石河子高級中學(xué)陶錦.ppt

,生物膜的流動鑲嵌模型,石河子高級中學(xué) 陶 錦,根據(jù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，你會選擇哪一種材料做細(xì)胞膜，為什么？,選擇依據(jù):,系統(tǒng)的邊界 薄 選擇透過性 伸縮性,問題探討,塑料袋,普通布,彈力布,科幻之旅 如果有“時光機(jī)器”，將此刻的你送回19世紀(jì)，你會怎樣去研究生物膜的結(jié)構(gòu)?,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,時間：19世紀(jì)末（1895年） 人物：歐文頓（E.Overton） 實(shí)驗(yàn)： E.Overton的推測：,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),溶于脂質(zhì)的物質(zhì),細(xì)胞膜,資料1,細(xì)胞膜的通透性實(shí)驗(yàn),B：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開你的想像力，嘗試畫出磷脂分子在水空氣界面中的排布方式？,A：磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子， 磷酸 “頭” 部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,資料2：磷脂分子結(jié)構(gòu),磷脂分子,空氣,水,時間：1925年 人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel 實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水 界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積 恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。,資料3：E.Gorter 和 F.Grendel 對血影的研究,細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！,結(jié)論：,空氣,水,資料4,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你對膜化學(xué)成分在種類上認(rèn)識是否還有新的結(jié)論?,問題探討：,得出結(jié)論：,資料5：電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶。,超薄切片技術(shù)獲得的細(xì)胞膜照片,1959年，羅伯特森（J.D.Robertsen）的“單位膜”模型認(rèn)為：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。,3、對生物膜模型架構(gòu)的探索 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的排布方式,“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式圖,靜態(tài)的“三明治”模型,資料6,細(xì)胞膜具有流動性（蛋白質(zhì)）,熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)示意圖,時間：1970年 人物：弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin ) 實(shí)驗(yàn)：,結(jié)論：,人細(xì)胞,小鼠細(xì)胞,細(xì)胞融合,紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白,綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白,磷脂分子的運(yùn)動,冰凍蝕刻(冰凍斷裂)。標(biāo)本用干冰等冰凍，后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。,資料7,蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。,蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的,時間：1972年 人物：桑格和尼克森（S. J. Singer & G. Nicolson ） 假說： 流動鑲嵌模型,資料8,生物膜結(jié)構(gòu)模型示意圖,二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,1.舉例說明在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起什么樣的作用？ 2.在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?,思考與討論,課堂小結(jié),19世紀(jì)末，歐文頓的實(shí)驗(yàn)和推論：膜是由 組成的； 20世紀(jì)初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由 和 組成； 1959年羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)； 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 提出了 。,生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,脂質(zhì),脂質(zhì),蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì),流動性,尼克森,流動鑲嵌模型,課堂小結(jié),1、膜的基本支架 。（磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有 。） 2、 分子有的鑲、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的 和 ） 3、膜在結(jié)構(gòu)特性上具有 。,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,磷脂雙分子層,流動性,蛋白質(zhì),不對稱性,流動性,流動性,以小組為單位，自選材料構(gòu)建一個生物膜的模型，下次上課時帶到課堂展示，