流動鑲嵌模型

1、植物細胞的吸水和失水實驗植物細胞的吸水和失水實驗第第2 2節(jié)節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型細胞膜很薄，是細胞的邊界；細胞膜很薄，是細胞的邊界；細胞膜能夠控制物質(zhì)的進出；細胞膜能夠控制物質(zhì)的進出；植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原說明細胞膜具有一定的彈性。植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原說明細胞膜具有一定的彈性。生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程探究二探究二探究三探究三探究四探究四探究一探究一18951895年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞膜的通透性進行上萬次的實驗。植物細胞膜的通透性進行上萬次的實驗。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于

2、發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細胞膜。脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細胞膜。 如果你是歐文頓，你能得出怎樣的結(jié)論呢？膜是由脂質(zhì)組成的膜是由脂質(zhì)組成的生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程親水頭部親水頭部疏水尾部疏水尾部 如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上，如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上， 磷脂分子將如何在水磷脂分子將如何在水空氣界面上排布？空氣界面上排布？ 空氣水與水親和的親水頭部分布在水中，而兩條疏水尾與水不親和，因此受到水分子的排斥而朝向空氣中。動動手動動手如果攪動水槽中的水，迫使磷脂分子進入水如果攪動水槽中的水，迫使磷脂分子進入水溶液中，磷脂分子

3、在水溶液中又將如何分布？溶液中，磷脂分子在水溶液中又將如何分布？ 磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)的聚集起來，形成一個脂分子團，親水頭部向外，疏水尾部朝內(nèi)。 水動動手動動手如果我們控制條件，使磷脂分子在水中形成一層平面的如果我們控制條件，使磷脂分子在水中形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么磷脂分子又將如何排布？膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么磷脂分子又將如何排布？ 水水磷脂分子形成兩層分子，親水頭部分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液，疏水尾部相對排列在內(nèi)。 動動手動動手探究一探究一探究三探究三探究四探究四探究二探究二生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程19251925年，兩位荷蘭科

4、學(xué)家用年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮丙酮從人的紅細胞從人的紅細胞中中提取脂質(zhì)提取脂質(zhì)，將提出的脂質(zhì)在空氣，將提出的脂質(zhì)在空氣水界面上水界面上鋪成鋪成單分子層單分子層，測得其單分子層所占的面積相，測得其單分子層所占的面積相當(dāng)于所用的紅細胞表面積的當(dāng)于所用的紅細胞表面積的2 2倍。倍。水層水層空氣空氣 結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子排列結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。為連續(xù)的兩層。蛋白質(zhì)探究一探究一探究二探究二探究三探究三探究四探究四 生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程資料四：資料四：1959年，年，J.D.Robertsen根據(jù)電鏡下根據(jù)電鏡下觀察到的細胞膜暗觀察到的細胞膜暗

5、亮亮暗的三層結(jié)構(gòu)，提出暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型，單位膜結(jié)構(gòu)模型，“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)” 。 “蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否有缺陷，應(yīng)如何修正？ 生物膜中的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？變形蟲的運動和捕食分泌蛋白的合成與運輸探究一探究一探究二探究二探究三探究三探究四探究四 生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程誘導(dǎo)融合人細胞鼠細胞熒光標記 蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)1970年，F(xiàn)rye和Edidin人-鼠細胞融合實驗大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性具有流動性。40分鐘后370C 熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗熒光標記

6、的小鼠細胞和人細胞融合實驗 補充資料補充資料:1972:1972年，桑格（年，桑格（S. J. SingerS. J. Singer）和尼）和尼克森（克森（G. NicolsonG. Nicolson）根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕）根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)的研究結(jié)果證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)?？碳夹g(shù)的研究結(jié)果證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，蛋白質(zhì)分子有的蛋白質(zhì)分子有的鑲在鑲在磷脂雙分子層磷脂雙分子層表面表面，有的，有的部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂雙磷脂雙分子層中，有的分子層中，有的貫穿貫穿于整個磷脂雙分子層。于整個磷脂雙分子層。19721972

7、年桑格年桑格(S.J.Singer)(S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)(G.Nicolson)總結(jié)前人的總結(jié)前人的研究成果，并且在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了新研究成果，并且在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了新的生物膜模型的生物膜模型流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。，為多數(shù)人所接受。 生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：_生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、

8、貫穿鑲在表面、嵌入、貫穿生物膜具有流動性生物膜具有流動性組成成分：組成成分：_基本支架：基本支架：_蛋白質(zhì)分布：蛋白質(zhì)分布：_ 功能特點：功能特點：_生物膜具有選擇透過性生物膜具有選擇透過性糖蛋白（糖被）蛋白質(zhì)(三種分布方式三種分布方式)糖類磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（構(gòu)成膜的基本支架）：保護和潤滑，還與細胞識別有關(guān)：保護和潤滑，還與細胞識別有關(guān)總總 結(jié)結(jié) 19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 組組成的；成的； 20世紀初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要世紀初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由由 和和 組成；組成； 羅伯特森羅伯特森1959年提出的

9、單位膜模型：所有生物膜年提出的單位膜模型：所有生物膜都由都由 三層結(jié)構(gòu)；三層結(jié)構(gòu)； 1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有指出細胞膜具有 ； 1972年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了 。脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)一定的流動性一定的流動性流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型作作 業(yè)業(yè)同步解析同步解析1.某學(xué)生做“細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗該實驗，所用材料為紫色洋蔥鱗莖，試劑是30%蔗糖溶液，請回答: (1)顯微鏡下觀察到洋蔥表皮細胞圖B處于 狀態(tài)；“”處溶液叫 ；“”處溶液 。(2)圖B細胞中的原生質(zhì)層是標號 ，依次由圖A細胞中標號 變化而來。其原因是圖A細胞外蔗糖溶液的濃度比“”處溶液濃度 。（3）從A圖到B圖的過程中，洋蔥細胞