流動鑲嵌模型

知識回憶二、細胞膜的功能是什么？1.將細胞與外界環(huán)境分隔開；2.控制物質(zhì)進出細胞；3.進行細胞間的信息交流。一、細胞膜的成分是什么？細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量的糖類。三、細胞膜是一種具有什么特性的膜？細胞膜是一種選擇透過性膜。第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

學(xué)習(xí)目標：1.體會科學(xué)家建立生物膜模型的過程。2.說明流動鑲嵌模型的內(nèi)容。能力目標：1、通過分析建立生物膜模型的過程，學(xué)會作出假設(shè)。情感目標：1、正確認識實驗技術(shù)手段的進步在促進科學(xué)開展中的作用1、科學(xué)家通過哪些實驗發(fā)現(xiàn)細胞膜的成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？2、脂質(zhì)在生物膜中是怎樣排列的？3、羅伯特森提出的〞三明治模型〞有哪些缺乏之處，如果驗證？根據(jù)下面的問題，自主預(yù)習(xí)課本65-67頁一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程問：生物膜的組分一定有脂質(zhì)嗎？1895年〔19世紀末〕歐文頓〔E.Overton)發(fā)現(xiàn)：但凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜進入。生物膜是由脂質(zhì)組成的。歐文頓的假設(shè)：資料1歐文頓實驗細胞膜〔一〕對生物膜組分的探索資料2對歐文頓假設(shè)的驗證1.歐文頓的結(jié)論是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過對膜成分的提取和鑒定？2.在得到結(jié)論之后還有必要對膜的成分進行提取、別離和鑒定嗎？從生理功能上入手，通過對現(xiàn)象的推理分析的20世紀初，科學(xué)家第一次將細胞膜從哺乳動物成熟的紅細胞中別離出來，化學(xué)分析說明：實驗證據(jù)膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)問：脂質(zhì)在生物膜中是怎樣排列的呢？〔二〕對生物膜結(jié)構(gòu)的探索——磷脂雙分子層資料3荷蘭科學(xué)家的實驗1925年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞外表積的2倍。假設(shè)你是當時的科學(xué)家，大膽地展開你的想象力，你能提出什么假說？結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層尾部頭部疏水親水CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO磷酸甘油脂肪酸磷脂分子的結(jié)構(gòu)示意圖為什么磷脂在空氣—水界面上鋪展成單分子層？你能嘗試畫出來嗎？？ABCD【課堂思考】在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？細胞膜中的兩層磷脂分子是怎樣排布的呢？進行小組討論后，請在紙上畫出你認為最有可能的排布方式。提示：細胞內(nèi)外均為液體環(huán)境。蛋白質(zhì)在細胞膜中是如何分布的?和磷脂雙分子層位置關(guān)系如何?

(三)對生物膜架構(gòu)的探索——脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的排布方式〔一〕1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗—明—暗的三層結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。小資料資料4羅伯特森的實驗和模型羅伯特森提出靜止模型的觀點

1、蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)2、生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。三明治模型思考：“三明治〞結(jié)構(gòu)模型有什么缺乏？鑲嵌入貫穿資料5人-鼠細胞融合實驗〔熒光標記實驗)人細胞鼠細胞熒光標記膜蛋白40分鐘后370C1970年弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)誘導(dǎo)融合結(jié)論：細胞膜中的蛋白質(zhì)可以運動，具有流動性?！就卣褂?xùn)練】溫度可以影響細胞膜的流動性，如何利用“人—鼠細胞融合實驗〞證明這一觀點，請簡單描述你的實驗設(shè)計。雜交細胞哺乳動物成熟的紅細胞吸水脹破變形蟲的運動結(jié)論：不僅蛋白質(zhì)可以運動，磷脂雙分子層也是可以運動的，細胞膜具有一定的流動性，。〔四〕新技術(shù)帶來新模型1972年桑格和尼克森提出了流動鑲嵌模型生物膜結(jié)構(gòu)模型示意圖①有的鑲在磷脂雙分子層外表；②有的局部或全部嵌入磷脂雙分子層中；③有的貫穿整個磷脂雙分子層。

生物膜的根本支架磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子二、流動鑲嵌模型的根本內(nèi)容

磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都具有一定的流動性。課堂小結(jié)請同學(xué)們根據(jù)本節(jié)課的知識，畫出一個簡單的流動鑲嵌模型結(jié)構(gòu)圖。生物膜結(jié)構(gòu)特點功能特點結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程決定流動性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子課堂小結(jié)1、人體內(nèi)的白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的〔〕A選擇透過性B保護作用C流動性D擴散C【典型例題】2、如圖表示生物膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，以下表達錯誤的選項是〔〕A.①在生物膜中是不均勻分布的B.②是生物膜的根本骨架C對細胞膜的研究最初是通過對現(xiàn)象的推理分析得出細胞膜的成分有②D.②是運動的，但①是靜止的，所以細胞膜具有流動性D3、一個O2分子從細胞質(zhì)運送到細胞外，共穿過的磷脂分子層數(shù)是〔〕