生物膜的流動鑲嵌模型-pyl市公開課獲獎?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

高一生物生物膜流動鑲嵌模型1/31科幻之旅

假如有“時光機(jī)器”，將此刻你送回19世紀(jì)，你會從哪幾個方面去研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)?2/31細(xì)胞膜主要成份是什么？3/31時間：1895年人物：歐文頓（E.Overton）試驗：用500各種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞通透性進(jìn)行了上萬次試驗。發(fā)覺：E.Overton推測：

●●不溶于脂質(zhì)物質(zhì)溶于脂質(zhì)物質(zhì)細(xì)胞膜膜是由脂質(zhì)組成1、對生物膜組分探索——脂質(zhì)回顧1細(xì)胞膜通透性試驗4/31科學(xué)家在試驗中發(fā)覺：細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)物質(zhì))分解。依據(jù)試驗現(xiàn)象,你對膜化學(xué)成份在種類上認(rèn)識是否還有新結(jié)論?

問題探討：得出結(jié)論：推測膜中可能還含有蛋白質(zhì)等2、對生物膜組分探索——蛋白質(zhì)回顧25/31一.探索生物膜結(jié)構(gòu)資料一：磷脂是一個由甘油、脂肪酸和磷酸所組成分子，磷酸“頭”部是親水，脂肪酸“尾”部是疏水。磷脂分子在細(xì)胞膜中是怎樣排列？提出問題6/317/31模型建構(gòu)單層磷脂分子雙層磷脂分子8/31磷脂分子能夠在空氣和水界面上展開為一層作出假設(shè)連續(xù)兩層排列9/31資料二1925年,兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣——水界面上鋪展成單分子層,測得單分子層面積恰為紅細(xì)胞表面積2倍.驗證假設(shè)10/31問題二：細(xì)胞膜中還有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)又存在于什么位置呢？請嘗試作出你們假設(shè)11/31資料三：1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清楚暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)。12/31“單位膜”模型(靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu))13/31變形蟲變形運(yùn)動14/31質(zhì)疑：(１)各種生物膜功效不一樣，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不一樣(２)細(xì)胞生長、變形蟲變形運(yùn)動等現(xiàn)象不好解釋15/31資料四：人們研究人工無蛋白質(zhì)脂雙層對不一樣分子通透性時發(fā)覺，脂溶性物質(zhì)易經(jīng)過人工膜，但葡萄糖、氨基酸、鈉離子等難以經(jīng)過。而生物膜卻能夠透過上述物質(zhì)。問題：葡萄糖等怎么透過生物膜？假如蛋白質(zhì)只是鑲在生物膜磷脂分子層表面，能實現(xiàn)嗎？16/31實

驗

探

究給大家提供以下主要試驗材料及用具，設(shè)計一探究細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)分子能否運(yùn)動試驗方案。

熒光染料（有紅色、綠色等不一樣顏色，可標(biāo)識細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)分子）

細(xì)胞（小鼠細(xì)胞、人細(xì)胞等）

激光器（激光過分照射可使熒光分子失去發(fā)出熒光能力）17/31熒光標(biāo)識激光處理資料五：18/31資料五：熒光標(biāo)識小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗示意圖人細(xì)胞小鼠細(xì)胞細(xì)胞融合雜交細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)識膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)識膜蛋白19/31資料六：1972年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）依據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)研究結(jié)果，在“單位膜”模型基礎(chǔ)上提出“流動鑲嵌模型”。20/31構(gòu)建模型21/31細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖22/31桑格和尼克森在繼承中創(chuàng)新提出流動鑲嵌模型1、主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少許糖類。2、磷脂雙分子層組成膜基本支架。3、蛋白質(zhì)分子有鑲在磷脂雙分子層表面，有部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有橫跨整個磷脂雙分子層。4、磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都不是靜止不動,而是含有一定流動性（結(jié)構(gòu)特點）問題：①細(xì)胞膜組成成份？②細(xì)胞膜基本支架？③蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上怎樣排布？④細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點和功效特點？23/31流動鑲嵌模型與“單位膜”模型有何異同？“單位膜”模型流動鑲嵌模型24/31問題：生物膜流動鑲嵌模型是否已完美無缺？晶格鑲嵌模型、板塊鑲嵌模型......25/31諾貝爾化學(xué)獎授予兩名研究細(xì)胞膜美國科學(xué)家PeterAgre和RoderickMacKinnon。人類對自然界認(rèn)識永無止境，對膜研究將愈加細(xì)致入微。26/31建立模型普通方法：已經(jīng)有知識（現(xiàn)象）提出假說（模型）檢驗、修正和補(bǔ)充解釋相關(guān)現(xiàn)象普遍被接受請以生物模型建構(gòu)中某一假說為例說明。小結(jié)27/31對生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程19世紀(jì)末，歐文頓試驗和推論：膜是由

組成；20世紀(jì)初，科學(xué)家化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由

和

組成；1925年，兩位荷蘭科學(xué)家將紅細(xì)胞膜脂質(zhì)鋪展成單層分子發(fā)覺此時面積是原膜表面積兩倍，提出了1959年羅伯特森提出“三明治”結(jié)構(gòu)模型：全部生物膜都由

三層結(jié)構(gòu)；1970年，熒光標(biāo)識小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗，指出細(xì)胞膜含有

；1972年，桑格和

提出了

。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小結(jié)細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)兩層28/31概念圖小結(jié)生物膜結(jié)構(gòu)特點功效特點結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程決定③④②流動性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子①29/31如圖所表示為細(xì)胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)，請據(jù)圖回答以下問題：（1）從化學(xué)成份上看，圖中①是

，②是

，③是

。

組成了細(xì)胞膜基本支架。（2）據(jù)圖分析，哪一側(cè)為細(xì)胞膜外側(cè)：

。判斷依據(jù)是

。（3）細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點

，這種特點表現(xiàn)為圖中[]和[]大都能夠

。（4）細(xì)胞膜功效特征是

，這種特征生理意義是

。糖蛋白磷脂雙分子層膜蛋白磷脂雙分子層a側(cè)含有流動性②③控