(新）生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

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1、第2節(jié)生物膜的（）模型細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)（選擇透過性）究竟需要細(xì)胞膜具有什么樣的結(jié)構(gòu)才能體現(xiàn)？細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程提出問題一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程讓我們跟隨科學(xué)家一同去探索時(shí)間科學(xué)家或?qū)嶒?yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容假說或結(jié)論歐文頓兩位荷蘭科學(xué)家羅伯特森19世紀(jì)末1925年1959年1970年1972年熒光染料標(biāo)記實(shí)驗(yàn)桑格和尼克森20世紀(jì)初對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程2、根據(jù)這些科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)及結(jié)論，請(qǐng)你逐步構(gòu)建細(xì)胞膜的模型。（在草稿紙上畫出平面或立體模型，或利用你手中的材料進(jìn)行構(gòu)建）思考：細(xì)胞膜的組成成分？磷脂分

2、子在空氣-水界面上的分布？磷脂分子在細(xì)胞膜上的分布？（細(xì)胞膜內(nèi)外都是液體有水的環(huán)境？）蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞膜上的分布？3、總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。1、填寫表格導(dǎo)學(xué)1、歐文頓的實(shí)驗(yàn)?zāi)さ某煞种杏兄|(zhì)實(shí)驗(yàn)觀察提出假設(shè)2、成分分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)證明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？為什么？思考2思考1歐文頓提出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的，是直接對(duì)膜成分進(jìn)行提取、鑒定，還是一種推理？時(shí)間：20世紀(jì)初實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)成分分析化學(xué)分析表明：紅細(xì)胞的細(xì)胞膜資

3、料2膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子為連續(xù)兩層排列3、磷脂分子鋪展實(shí)驗(yàn)為什么磷脂能在空氣－水界面上鋪展開呢？思考3脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣構(gòu)成膜的呢？再引問題時(shí)間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家戈特E.Gorter和格倫德F.Grendel實(shí)驗(yàn)：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣－水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積約為紅細(xì)胞表面積的2倍結(jié)論：資料4.荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)（磷脂）分子排列為連續(xù)的雙分子層活動(dòng)主題二:根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論構(gòu)建細(xì)胞膜中磷脂分子的排布模型

4、磷脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)磷酸親水頭部脂肪酸鏈?zhǔn)杷膊抠Y料3.朗姆瓦的實(shí)驗(yàn)時(shí)間：1917年實(shí)驗(yàn)：朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了單層，而且每個(gè)磷脂分子的頭部浸入水中，尾部浮于水面。B：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開你的想像力，嘗試構(gòu)建磷脂分子在水—空氣界面中的模型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。磷脂分子活動(dòng)主題一：請(qǐng)根據(jù)朗姆瓦的實(shí)驗(yàn)構(gòu)建磷脂分子在空氣與水界面上分布的模型磷脂分子的特點(diǎn)：“頭”部具

5、親水性，“尾”部具疏水性磷脂分子排列為單分子層水空氣單層磷脂分子在空氣—水界面應(yīng)該如何排列？思考4如果將磷脂分子注入水中，又會(huì)如何排列？磷脂分子在細(xì)胞膜中的排列ABCD蛋白質(zhì)在脂質(zhì)雙分子層中是怎樣分布的呢？思考54、羅伯特森提出的模型膜的主體是連續(xù)的脂雙分子層，所有的生物膜都由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。他把生物膜描述為靜態(tài)的、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，稱為“單位膜”模型。建立模型時(shí)間：1959年實(shí)驗(yàn)：羅伯特森用電鏡了觀察到了清晰的細(xì)胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)。結(jié)論：資料5.羅伯特森的實(shí)驗(yàn)注：蛋白質(zhì)電子密度高顯黑色發(fā)暗，

6、磷脂分子的電子密度低發(fā)亮。生物膜為蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層統(tǒng)一的靜態(tài)結(jié)構(gòu)“單位膜”模型能解釋這個(gè)現(xiàn)象嗎？結(jié)構(gòu)要與功能相適應(yīng)基本的生物學(xué)觀點(diǎn)思考6紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞表面蛋白質(zhì)細(xì)胞融合綠色熒光染料標(biāo)記鼠細(xì)胞表面蛋白質(zhì)雜交細(xì)胞37℃40min5、細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)間：1970年得出結(jié)論：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)挝荒つＰ偷娜毕荨皢挝荒ぁ蹦Ｐ驼J(rèn)為：膜是靜止的；實(shí)驗(yàn)或事實(shí)證明：膜是運(yùn)動(dòng)的；膜是統(tǒng)一的不同的膜功能有差異決定不同的膜結(jié)構(gòu)有差異單位膜模型不能很好地解釋膜的多種功能應(yīng)該對(duì)這一模型怎樣修正，才能更好地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適

7、應(yīng)的特點(diǎn)呢？1972年，桑格和尼克森對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行修正思考7完善模型細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)證明：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性1972年，桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型模型第2節(jié)生物膜的（）模型流動(dòng)鑲嵌時(shí)間和人物歷史事件歷史結(jié)論多種物質(zhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn)對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗—亮—暗”三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)膜具流動(dòng)性流

8、動(dòng)鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學(xué)家20世紀(jì)初19世紀(jì)末歐文頓列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程流動(dòng)鑲嵌1、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層（這體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不