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课件网) 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 课前回顾 自主学习：课本第65-67页，完成点金 58页的表格 一、对生物膜结构的探索历程 19世纪末“欧文顿实验” 时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上 万次实验。 发现： 膜是由脂质组成的 欧文顿提出假说： 资料1 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 ● ● 最初依据实验现象和有关知识，经过严谨的推理和大胆的想像，提出假说，是一种常见的科学方法。假说还需要通过观察和实验直接证实。 提出假说 应用化学手段分析表明： 膜的主要成分是脂质和蛋白质。 科学家将膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来。 (后来确定主要为磷脂、动物细胞膜含少量胆固醇) 验证1 其他科学家的实验 时间：1925年 人物：两位荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空———水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的脂质分子(磷脂分子)必然排列为连续的两层！ 资料2 对生物膜结构的探索———磷脂双分子层 结论： 亲水头部 疏水尾部 磷脂是一种由甘油，脂肪酸，磷酸和胆碱所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。 磷脂分子结构 探究: 对生物膜结构的探索———磷脂双分子层 脂肪酸 甘油 磷酸 胆碱 思考1：一个水槽中装了一部分水，让磷脂分子在水槽的空气-水 界面上排布，磷脂分子会怎么样排布？ 空气 水 与水亲和的头部分布在水中，而两条疏水尾部与水不亲和，因此受到水分子的排斥而朝向空气中。 思考2：正常情况下，生物膜处于什么环境，在这样的环境中，磷脂分子在细胞中可能是怎样排布的？ 水(内) 水（外） 提取细胞中的磷脂分子，在空气――水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍，这种细胞材料最可能是 （ ） A．大肠杆菌 B．人的口腔上皮细胞 C．洋葱鳞片叶表皮细胞 D．以上3种细胞均可以 A 资料4 对生物膜架构的探索 ———脂质和蛋白质的排布方式 探索三： 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电子显微镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。 细胞膜厚约7.5nm,它由厚约3.5nm的双层脂质分子和内外表面各为厚约2nm的蛋白质构成. 把生物膜描述为静态的结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 思考 “三明治”结构模型有什么不足？ 模型特点： ①蛋白质分子镶在磷脂双分子层的两侧 ②生物膜是静态的结构 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的“三明治”式的静态统一结构 细胞的生长 细胞的吞噬作用 变形虫的运动 能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的？ 通过冰冻蚀刻电子显微法，科学家们发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。 蛋白质 冰冻蚀刻电子显微法影像图 蛋白质镶在、嵌入、贯穿于在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的 资料5 蛋白质并不只是在磷脂分子两侧； 时间： 1970年 结论： 荧光均匀分布 诱导 融合 人细胞 鼠细胞 荧光 标记 37摄氏度40分钟后 实验： 人—鼠 细胞融合实验 对生物膜结构特点的探索 探索四： 资料6: 细胞膜具有流动性。 用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。 荧光标记技术 根据流动镶嵌模型绘制出细胞膜的平面模式图并标注相应结构 在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 二、流动镶嵌模型的基本内容 阅读教材68页，思考并组内讨论以下4个问题： 1.细胞膜的主要成分是什么？ 2.细胞膜的基本支架是什么？ 3.膜上蛋白质如 ... ...
