生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

關(guān)于生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件第1頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三曾經(jīng)，我們用水彩畫過美麗的花朵；用彩紙折過翱翔的飛機(jī)；用沙子堆過雄偉的城堡；……現(xiàn)在，我們用橡皮泥、塑料等制作出了精巧的細(xì)胞模型……請(qǐng)看看我們的作品吧！第2頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三看看我們做的模型草履蟲第3頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三生物膜的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？選什么材料做細(xì)胞膜呢？第4頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

高中生物必修一第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第5頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三生物膜探索歷程第7頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三第8頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三第9頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三歐文頓

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

探究歷程第10頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三對(duì)生物膜組分的探索Year1895年歐文頓（E.Overton）實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞膜E.Overton的結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的。非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)

探究歷程第11頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)方法分析膜的主要成分

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

探究歷程第12頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三對(duì)生物膜組分的探索

科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜化學(xué)分析表明：膜的主要成分是脂質(zhì)(主要是磷脂)和蛋白質(zhì)。

探究歷程Year20世紀(jì)初第13頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

探究歷程

朗姆瓦1917年

第14頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year1917年對(duì)生物膜分子排布的探索朗姆瓦

指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸第15頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年對(duì)生物膜分子排布的探索活動(dòng)一：請(qǐng)根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)，建構(gòu)磷脂分子在空氣——水界面的分布模型。水空氣第16頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年對(duì)生物膜分子排布的探索活動(dòng)二：請(qǐng)根據(jù)組織細(xì)胞生活的環(huán)境，構(gòu)建磷脂分子在細(xì)胞膜中的排布模型。膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）第17頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

自主探究Year1917年對(duì)生物膜分子排布的探索提出假說：磷脂分子在細(xì)胞膜中排列為雙分子層膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）第18頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

探究歷程朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

荷蘭科學(xué)家1925年

第19頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year對(duì)生物膜分子排布的探索

用丙酮從紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。1925年E.Gorter第20頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

自主探究Year對(duì)生物膜分子排布的探索活動(dòng)三：展開你的想像力，嘗試構(gòu)建蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的排布模型。1925年磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子第21頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

兩位荷蘭科學(xué)家提出：脂質(zhì)分子排列為兩層1925年

羅伯特森1959年第22頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三兩層暗一層亮小資料(關(guān)于電鏡成像)

電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。Year1959年對(duì)生物膜分子排布的探索

探究歷程

羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。第23頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

兩位荷蘭科學(xué)家提出：脂質(zhì)分子排列為兩層

1925年

羅伯特森提出膜的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年冰凍蝕刻電子顯微法觀察細(xì)胞膜20世紀(jì)60年代

第24頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year20世紀(jì)60年代冰凍蝕刻電子顯微法：對(duì)生物膜分子排布的探索蛋白質(zhì)

、

、

在磷脂雙分子層中。鑲嵌貫穿第25頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

自主探究Year對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的探究20世紀(jì)60年代第26頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

兩位荷蘭科學(xué)家提出：脂質(zhì)分子排列為兩層

1925年

羅伯特森提出膜的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年冰凍蝕刻電子顯微法觀察細(xì)胞膜20世紀(jì)60年代

弗雷和埃迪登進(jìn)行人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)1970年第27頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year1970年對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的探究誘導(dǎo)融合40分鐘后370C熒光標(biāo)記膜蛋白鼠細(xì)胞人細(xì)胞結(jié)論:細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。生物膜具有流動(dòng)性第28頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

兩位荷蘭科學(xué)家提出：脂質(zhì)分子排列為兩層

1925年

羅伯特森提出膜的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年利用冰凍蝕刻電子顯微法觀察細(xì)胞膜20世紀(jì)60年代

弗雷和埃迪登進(jìn)行人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)1970年

桑格和尼克森提出了新的模型1972年第29頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year1972年流動(dòng)鑲嵌模型的誕生桑格和尼克森在繼承創(chuàng)新中提出了流動(dòng)鑲嵌模型S.J.SingerG.Nicolson第30頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year1972年流動(dòng)鑲嵌模型的誕生第31頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

探究歷程Year1972年流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容有保護(hù)和潤(rùn)滑作用，還與細(xì)胞膜表面的識(shí)別有密切關(guān)系生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已經(jīng)完美無缺？1975年1977年1975年，Wallach提出晶格鑲嵌模型。1977年，Jain和Whit提出板塊鑲嵌模型。第32頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

新的征程歐文頓提出膜由脂質(zhì)組成科學(xué)家通過化學(xué)分析：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

19世紀(jì)中

19世紀(jì)末

20世紀(jì)初

奈利用探針刺向細(xì)胞證明細(xì)胞表面有一層膜

朗姆瓦提出磷脂頭部親水，尾部疏水1917年

兩位荷蘭科學(xué)家提出：脂質(zhì)分子排列為兩層

1925年

羅伯特森提出膜的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1959年利用冰凍蝕刻電子顯微法觀察細(xì)胞膜20世紀(jì)60年代

弗雷和埃迪登進(jìn)行人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)1970年桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型1972年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)2003年生物膜研究的新進(jìn)展

2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究膜蛋白的美國科學(xué)家RoderickMacKinnon和PeterAgre。

皮特·阿格雷

羅德里克·麥金農(nóng)第33頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)2011年

新的征程諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)2003年生物膜研究的新進(jìn)展布魯斯·博伊特勒朱爾斯·霍夫曼2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國科學(xué)家布魯斯·博伊特勒、法國科學(xué)家朱爾斯·霍夫曼，他們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜上參與免疫的關(guān)鍵“受體