1-4-2-細胞膜的流動鑲嵌模型講解

復習：1、原生質層結構的包括。2、植物細胞滲透吸水的緣由。3、植物細胞發(fā)生質壁分別的條件？4、生物膜的功能特性是什么？5、假如把植物細胞放到硝酸鉀溶液中會發(fā)生什么現(xiàn)象？緣由是什么？P65（閱讀并回答）1歐文頓做了什么試驗？2歐文頓的提出假說的內容是什么？3依據(jù)什么學問和事實提出這一假說？1植物細胞的通透性的試驗2膜是由脂質組成的3相像相溶性，脂溶性物質比非脂溶性物質更簡潔通過細胞膜進入細胞。2.1對生物膜結構的探究歷程資料一思索4膜還有其它的成分嗎？5膜中脂溶性物質是如何排布的？2.1對生物膜結構的探究歷程資料二P65（閱讀并回答）1兩位荷蘭科學家得出什么結論？1細胞膜中的脂質分子必定排列為連續(xù)的兩層的2.1對生物膜結構的探究歷程資料二P65（閱讀并回答）1兩位荷蘭科學家得出什么結論？2他們依據(jù)什么事實而得出的？2從紅細胞膜中提取脂質，在空氣---水界面上鋪成單層分子層，發(fā)覺單層分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。思索：為什么用人的紅細胞來提??？為什么用丙酮來提取？思索與探討（P66）1．最初相識到細胞膜是由脂質組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析，還是通過對膜成分的提取和鑒定？

2．在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行提取，分別和鑒定嗎？

3．磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸的“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。請運用相關的化學學問，說明為什么磷脂在空氣——水界面上鋪展成單分子層，而科學家如何從這一現(xiàn)象推導出“脂質在細胞膜中必定排列為連續(xù)的兩層”這一結論的。1、從生理功能上入手，是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的2、有必要。僅靠推理得出的結論不確定精確，還應通過科學試驗進行檢驗和修正。3、因為磷脂分子的“頭部”親水，所以在水—空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W家因測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質必定排列為連續(xù)的兩層這一結論。2.1對生物膜結構的探究歷程資料三化學分析表明，膜的主要成分是脂質和蛋白質。（P66）思索：蛋白質位于脂雙層的什么位置呢？1羅伯特森對生物膜模型提出假說的內容是什么？2羅伯特森的依據(jù)是什么？技術條件是什么1全部的生物膜都由“蛋白質-脂質-蛋白質”三層結構構成的靜態(tài)的統(tǒng)一結構2細胞膜電鏡視察的結果（P66T4）電鏡2.1對生物膜結構的探究歷程資料三3這種“三明治”結構模型有什么不足？4有什么證據(jù)證明細胞膜中的是不斷運動的呢？3把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結構，這明顯與膜功能的多樣性相沖突。（如：不能說明細胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象）應當是動態(tài)的彈性的結構請?zhí)骄考毎ぶ械姆肿邮欠癫粩噙\動供應材料：1.人細胞2.鼠細胞3.抗人細胞膜蛋白的熒光抗體（顯紅色熒光）4.抗鼠細胞膜蛋白的熒光抗體（顯綠色熒光）5.滅活的仙臺病毒注１：滅活的仙臺病毒能促進細胞融合注２：熒光抗體能與細胞膜蛋白結合等-----１提出問題２作出假設３設計試驗1分子運動--視察跡象--借助標記--如何標記--材料條件設計思路2個細胞是否能融合為1個細胞呢？我怎么就知道2個細胞融合為1個細胞呢？細胞膜中的分子是不斷運動的細胞膜中的分子是不斷運動的嗎？3融合中視察標記的動向請?zhí)骄考毎ぶ械姆肿邮欠癫粩噙\動３設計試驗材料用具1.人細胞2.鼠細胞3.抗人細胞膜蛋白的熒光抗體（顯紅色熒光）4.抗鼠細胞膜蛋白的熒光抗體（顯綠色熒光）5.滅活的仙臺病毒注１：滅活的仙臺病毒能促進細胞融合注２：熒光抗體能與細胞膜蛋白結合培育皿，培育液，溫控箱，顯微鏡等請?zhí)骄考毎ぶ械姆肿邮欠癫粩噙\動3設計試驗試驗預期借助標記--能視察到細胞融合--細胞膜中的分子運動請?zhí)骄考毎ぶ械姆肿邮欠癫粩噙\動借助標記--視察不到細胞融合--細胞膜中的分子不運動4進行試驗試驗步驟請?zhí)骄考毎ぶ械姆肿邮欠癫粩噙\動1.用抗人細胞膜蛋白的熒光抗體標記人細胞膜蛋白2.用抗鼠細胞膜蛋白的熒光抗體標記鼠細胞膜蛋白3.用滅活的仙臺病毒讓兩種細胞融合4.在37℃下培育40min，留意視察融合的起先、中途、結束的狀況5分析結果，得出結論（略）6表達和溝通（略）思索：1人與鼠的細胞膜能融合的緣由是？2這一事實表明白什么細胞膜具有什么特性？1970年LarryFrye等試驗：將人和鼠的細胞膜用不同的熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后發(fā)覺兩種熒光抗體勻整分布提出假說：2.1對生物膜結構的探究歷程資料四細胞膜具有流淌性熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合試驗示意圖2.1對生物膜結構的探究歷程資料五時間：1972年人物：桑格和尼克森提出：流淌鑲嵌模型1972年誰提出了什么模型？2.2流淌鑲嵌模型的基本內容結構特點：功能特點：磷脂磷脂雙分子層蛋白質分子糖蛋白(糖被)確定的流淌性選擇透過性思索：細胞膜的內表面有糖蛋白(糖被)？1972年S.J.Singer和G.Nicolson通過對已有的模型進行修正而提出的流淌鑲嵌模型。2.1流淌鑲嵌模型的基本內容1、磷脂雙分子層構成膜的基本支架。

磷脂分子的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部朝向內側2、磷脂分子是可以運動的，具有流淌性。 其分子的運動有多種形式3、蛋白質分子或橫跨、或嵌入、或鑲表在磷脂雙分子層中. 體現(xiàn)了膜結構內外的不對稱性和不勻整性4、大多數(shù)的蛋白質分子也是可以運動的。 也體現(xiàn)了膜的流淌性5、細胞膜外表有糖被(一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白)。糖被與細胞識別、胞間信息溝通等有親密聯(lián)系膜的功能是由蛋白與蛋白、蛋白與脂質、脂質與脂質之間困難的相互作用實現(xiàn)的。思索：1、生物膜的磷脂雙分子層是怎樣形成的？2、你能分出細胞膜的外面和里面嗎？推斷的理由是什么？3、細胞膜上的糖被有什么作用？2.1流淌鑲嵌模型的基本內容思索與探討21、在建立生物膜模型的過程中，試驗技術的進步趕到怎樣的作用？試驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們最終看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們相識到膜的內外兩側并不對稱；熒光標記小鼠細胞與人細胞的融合試驗又證明白膜的流淌性等。沒有這些技術的支持，人類的相識便不能發(fā)展。思索與探討22、在建立生物膜模型的過程中，結構與功能相適應的觀點是如何得到體現(xiàn)的？2.1流淌鑲嵌模型的基本內容在建立生物膜模型的過程中，結構與功能相適應的觀點始終引導人們不斷實踐、相識，再實踐、再相識；使人類一步步接近生物膜結構的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結構的差異，而早期的生物膜模型假定全部的生物膜都是相同的，這明顯與不同部位的生物膜功能不完全相同是沖突的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進學者們重新探討脂質和蛋白質相互作用的問題。一些學者運用了更加先進的技術，運用紅外光譜等技術證明，膜蛋白主要為球形結構。冰凍蝕刻電鏡技術又證明，脂雙層中分布有蛋白質顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質，以及蛋白質在生物膜中的不同分布狀況，恰能較好地說明不同結構的生物膜具有不同的生理功能。2.1流淌鑲嵌模型的基本內容磷脂：雙分子層，基本支架蛋白質：鑲表、嵌入或橫跨于磷脂雙分子層糖類：與蛋白質結合成糖蛋白，位于細胞膜外表成糖被⑴19世紀末，歐文頓提出：膜是由_________組成的。⑵20世紀初，對膜化學成分鑒定：膜是由_________和_________組成的。⑶1925年，荷蘭科學家提出：膜中的脂質分子排列為_________。⑷1959年，羅伯特森提誕生物膜的靜態(tài)模型(單位膜模型)：“____________________”三層結構。⑸1970年，弗雷和埃迪登用綠色和紅色熒光染料對小鼠和人體細胞膜上蛋白質進行染色標記，并讓兩種細胞進行融合。試驗證明：細胞膜具有_________。⑹1972年，______和______提出“______________”。脂質脂質蛋白質連續(xù)的兩層蛋白質－脂質－蛋白質流淌性桑格尼克森流淌鑲嵌模型課堂小結1、生物膜是由____________________組成；2、____________是生物膜的基本支架，具有_____性；3、蛋白質分子有的______在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部______磷脂雙分子層，有的整個______磷脂雙分子層；大多數(shù)蛋白質分子也是可以________；4、在細胞膜的外側，有一層細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的_________，叫做_________；5、生物膜的結構特點：______________;6、生物膜的功能特點：______________;脂質、蛋白質、糖類磷脂雙分子層鑲嵌入橫跨糖蛋白糖被流淌性選擇透過性流淌運動流淌鑲嵌模型的基本內容1、據(jù)探討發(fā)覺，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較簡潔優(yōu)先通過細胞膜，這是因為 A細胞膜具有確定流淌性B細胞膜是選擇透過性C細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架D細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子課堂練習2、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質內，共穿過的磷脂分子層數(shù)是A4B6C12D83、細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型確定有著親密關系的化學物質是A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸4、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依靠于細胞膜的A疼惜作用B確定的流淌性C主動運輸D選擇透過性5、下列物質中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是A維生素D和性激素B水和尿素C氨基酸和葡萄糖D酶和胰島素練習：1、構成細胞膜的基本支架是：A.蛋白質分子B.核酸分子C.脂肪分子D.磷脂雙分子層D2、細胞膜上與細胞的識別、免疫反應、信息傳遞和血型確定有著親密關系的化學物質是：A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸A3、選擇透過性是細胞膜的一個重要生理特性，下列哪一項與細胞膜的選擇透過性無關：A.磷脂分子對某些物質的不透性B.膜載體的專一性C.脂分子對某些物質的親合力D.細胞膜的流淌性D4、在污水處理時，人們設計出一種膜，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側，以降低有毒金屬離子的污染，這是試圖模擬生物膜的：A.選擇透過性B.流淌性功能C.主動運輸功能D.選擇透過性功能D基礎題P691.提示：細胞膜太薄了，光學顯微鏡下看不見，而19世紀時還沒有電子顯微鏡，學者們只好從細胞膜的生理功能入手進行探究。2.脂質和蛋白質。3.提示：這兩種結構模型都認為，組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質，這是它們的相同點。不同點是：（1）流淌鑲嵌模型提出蛋白質在膜中的分布是不勻整的，有些橫跨整個脂雙層，有些部分或全部嵌入脂雙層，有些則鑲嵌在脂雙層的內外兩側表面；而三層結構模型認為蛋白質勻整分布在脂雙層的兩側。（2）流淌鑲嵌模型強調組成膜的分子是運動的；而三層結構模型認為生物膜是靜態(tài)結構。