生物膜的流动镶嵌模型公开课.ppt

[资料六]电镜冰冻蚀刻细胞膜20世纪60年代科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型,为多数人所接受。01流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是清油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。02磷脂是组成细胞的主要脂质。磷脂就像一个长这两条尾巴的小蝌蚪~它有一个亲水磷酸头部，和一个疏水的脂肪酸的尾巴。******问题探究弹力布普通布塑料袋选择依据:用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能？生命系统的边界---薄控制物质的进出---选择透过性具有一定的弹性---伸缩性第2节生物膜的流动镶嵌模型01.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？02.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？03.生物膜的结构与功能相适应的观点体现在哪？本节聚焦对生物膜结构的探究历程[资料一]提出假说：膜是由脂质组成的19世纪末欧文顿（E.Overton）用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。不溶于脂质的物质溶于脂质的物质资料1.欧文顿的实验设计实验进行实验得出结论实验结果观察现象提出问题作出假说脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜细胞膜的成分是什么？细胞膜是由脂质组成的。从细胞膜中提取到大量磷脂。细胞膜是由脂质组成的提取细胞膜进行化学检测应用化学手段分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质,组成膜的脂质中磷脂含量最多资料1.欧文顿的实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜01020304050607[资料二]20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。结论：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成脂质中主要成分是：磷脂磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。疏水尾部亲水头部脂质和蛋白质在生物膜上是怎样分布的呢？[资料三]结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。1925年,荷兰两位科学家从细胞膜中提取脂质，在空气-水界面铺成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。单位膜模型的提出小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？亲水“头部”水空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。疏水“尾部”细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测水环境水环境磷脂双分子层[资料四]120世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。但直到50年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜。1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构。2假设1：脂质—蛋白质—脂质3假设2：蛋白质—脂质—蛋白质小知识：电子束照射在分子质量高的物质上，散射度高，较为黑暗；照射在分子质量低的物质上，散射度低，较为亮。罗伯特森结合其他科学家的工作，大胆的提出生物膜的模型：提出假说：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。思考：流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型有何异同？相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫吞噬作用[资料五]1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白诱导融合40分钟后370C结论：细胞膜具有一定的流动性1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。磷脂是组成细胞的主要脂质。磷脂就像一个长这两条尾巴的小蝌蚪~它有一个亲水磷酸头部，和一个疏水的脂肪酸的尾巴。*