1-4-2-細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型講解

復(fù)習(xí)：1、原生質(zhì)層結(jié)構(gòu)的包括。2、植物細(xì)胞滲透吸水的緣由。3、植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)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(xì)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(yàn)？2歐文頓的提出假說的內(nèi)容是什么？3依據(jù)什么學(xué)問和事實(shí)提出這一假說？1植物細(xì)胞的通透性的試驗(yàn)2膜是由脂質(zhì)組成的3相像相溶性，脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更簡潔通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。2.1對生物膜結(jié)構(gòu)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(zhì)是如何排布的？2.1對生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程資料二P65（閱讀并回答）1兩位荷蘭科學(xué)家得出什么結(jié)論？1細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層的2.1對生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程資料二P65（閱讀并回答）1兩位荷蘭科學(xué)家得出什么結(jié)論？2他們依據(jù)什么事實(shí)而得出的？2從紅細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，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(xì)胞表面積的2倍。思索：為什么用人的紅細(xì)胞來提??？為什么用丙酮來提??？思索與探討（P66）1．最初相識到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)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(jié)論后，還有必要對膜的成分進(jìn)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(yùn)用相關(guān)的化學(xué)學(xué)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(xué)家如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必定排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)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(jié)論不確定精確，還應(yīng)通過科學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。3、因?yàn)榱字肿拥摹邦^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(xué)家因測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必定排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。2.1對生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程資料三化學(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（P66）思索：蛋白質(zhì)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(nèi)容是什么？2羅伯特森的依據(jù)是什么？技術(shù)條件是什么1全部的生物膜都由“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)2細(xì)胞膜電鏡視察的結(jié)果（P66T4）電鏡2.1對生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程資料三3這種“三明治”結(jié)構(gòu)模型有什么不足？4有什么證據(jù)證明細(xì)胞膜中的是不斷運(yùn)動的呢？3把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這明顯與膜功能的多樣性相沖突。（如：不能說明細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運(yùn)動等現(xiàn)象）應(yīng)當(dāng)是動態(tài)的彈性的結(jié)構(gòu)請?zhí)骄考?xì)胞膜中的分子是否不斷運(yùn)動供應(yīng)材料：1.人細(xì)胞2.鼠細(xì)胞3.抗人細(xì)胞膜蛋白的熒光抗體（顯紅色熒光）4.抗鼠細(xì)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(jìn)細(xì)胞融合注２：熒光抗體能與細(xì)胞膜蛋白結(jié)合等-----１提出問題２作出假設(shè)３設(shè)計(jì)試驗(yàn)1分子運(yùn)動--視察跡象--借助標(biāo)記--如何標(biāo)記--材料條件設(shè)計(jì)思路2個細(xì)胞是否能融合為1個細(xì)胞呢？我怎么就知道2個細(xì)胞融合為1個細(xì)胞呢？細(xì)胞膜中的分子是不斷運(yùn)動的細(xì)胞膜中的分子是不斷運(yùn)動的嗎？3融合中視察標(biāo)記的動向請?zhí)骄考?xì)胞膜中的分子是否不斷運(yùn)動３設(shè)計(jì)試驗(yàn)材料用具1.人細(xì)胞2.鼠細(xì)胞3.抗人細(xì)胞膜蛋白的熒光抗體（顯紅色熒光）4.抗鼠細(xì)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(jìn)細(xì)胞融合注２：熒光抗體能與細(xì)胞膜蛋白結(jié)合培育皿，培育液，溫控箱，顯微鏡等請?zhí)骄考?xì)胞膜中的分子是否不斷運(yùn)動3設(shè)計(jì)試驗(yàn)試驗(yàn)預(yù)期借助標(biāo)記--能視察到細(xì)胞融合--細(xì)胞膜中的分子運(yùn)動請?zhí)骄考?xì)胞膜中的分子是否不斷運(yùn)動借助標(biāo)記--視察不到細(xì)胞融合--細(xì)胞膜中的分子不運(yùn)動4進(jìn)行試驗(yàn)試驗(yàn)步驟請?zhí)骄考?xì)胞膜中的分子是否不斷運(yùn)動1.用抗人細(xì)胞膜蛋白的熒光抗體標(biāo)記人細(xì)胞膜蛋白2.用抗鼠細(xì)胞膜蛋白的熒光抗體標(biāo)記鼠細(xì)胞膜蛋白3.用滅活的仙臺病毒讓兩種細(xì)胞融合4.在37℃下培育40min，留意視察融合的起先、中途、結(jié)束的狀況5分析結(jié)果，得出結(jié)論（略）6表達(dá)和溝通（略）思索：1人與鼠的細(xì)胞膜能融合的緣由是？2這一事實(shí)表明白什么細(xì)胞膜具有什么特性？1970年LarryFrye等試驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)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(jié)構(gòu)的探究歷程資料四細(xì)胞膜具有流淌性熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗(yàn)示意圖2.1對生物膜結(jié)構(gòu)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(nèi)容結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：功能特點(diǎn)：磷脂磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子糖蛋白(糖被)確定的流淌性選擇透過性思索：細(xì)胞膜的內(nèi)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(jìn)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(nèi)容1、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。

磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)2、磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流淌性。 其分子的運(yùn)動有多種形式3、蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性和不勻整性4、大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的。 也體現(xiàn)了膜的流淌性5、細(xì)胞膜外表有糖被(一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白)。糖被與細(xì)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(zhì)、脂質(zhì)與脂質(zhì)之間困難的相互作用實(shí)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(xì)胞膜的外面和里面嗎？推斷的理由是什么？3、細(xì)胞膜上的糖被有什么作用？2.1流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容思索與探討21、在建立生物膜模型的過程中，試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步趕到怎樣的作用？試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)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(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們相識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合試驗(yàn)又證明白膜的流淌性等。沒有這些技術(shù)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(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是如何得到體現(xiàn)的？2.1流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、相識，再實(shí)踐、再相識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jìn)學(xué)者們重新探討脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學(xué)者運(yùn)用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用紅外光譜等技術(shù)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，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)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(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布狀況，恰能較好地說明不同結(jié)構(gòu)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(nèi)容磷脂：雙分子層，基本支架蛋白質(zhì)：鑲表、嵌入或橫跨于磷脂雙分子層糖類：與蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白，位于細(xì)胞膜外表成糖被⑴19世紀(jì)末，歐文頓提出：膜是由_________組成的。⑵20世紀(jì)初，對膜化學(xué)成分鑒定：膜是由_________和_________組成的。⑶1925年，荷蘭科學(xué)家提出：膜中的脂質(zhì)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(jié)構(gòu)。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(xì)胞膜上蛋白質(zhì)進(jìn)行染色標(biāo)記，并讓兩種細(xì)胞進(jìn)行融合。試驗(yàn)證明：細(xì)胞膜具有_________。⑹1972年，______和______提出“______________”。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)流淌性桑格尼克森流淌鑲嵌模型課堂小結(jié)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(zhì)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(zhì)分子也是可以________；4、在細(xì)胞膜的外側(cè)，有一層細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的_________，叫做_________；5、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：______________;6、生物膜的功能特點(diǎn)：______________;脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、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(yùn)動流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)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(zhì)較簡潔優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)?A細(xì)胞膜具有確定流淌性B細(xì)胞膜是選擇透過性C細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子課堂練習(xí)2、一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞葉葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的磷脂分子層數(shù)是A4B6C12D83、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型確定有著親密關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)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(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依靠于細(xì)胞膜的A疼惜作用B確定的流淌性C主動運(yùn)輸D選擇透過性5、下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)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(xí)：1、構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是：A.蛋白質(zhì)分子B.核酸分子C.脂肪分子D.磷脂雙分子層D2、細(xì)胞膜上與細(xì)胞的識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型確定有著親密關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是：A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸A3、選擇透過性是細(xì)胞膜的一個重要生理特性，下列哪一項(xiàng)與細(xì)胞膜的選擇透過性無關(guān)：A.磷脂分子對某些物質(zhì)的不透性B.膜載體的專一性C.脂分子對某些物質(zhì)的親合力D.細(xì)胞膜的流淌性D4、在污水處理時，人們設(shè)計(jì)出一種膜，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，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(yùn)輸功能D.選擇透過性功能D基礎(chǔ)題P691.提示：細(xì)胞膜太薄了，光學(xué)顯微鏡下看不見，而19世紀(jì)時還沒有電子顯微鏡，學(xué)者們只好從細(xì)胞膜的生理功能入手進(jìn)行探究。2.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3.提示：這兩種結(jié)構(gòu)模型都認(rèn)為，組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的相同點(diǎn)。不同點(diǎn)是：（1）流淌鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)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(nèi)外兩側(cè)表面；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)勻整分布在脂雙層的兩側(cè)。（2）流淌鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動的；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。