一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程課件

第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型1第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型1一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程為什么會出現(xiàn)B圖中的情形？問題：研究物體的結(jié)構(gòu)一般需探明什么問題？成分、組合方式、結(jié)構(gòu)特點2一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程為什么會出現(xiàn)B圖中的情形？問題：研（一）膜成分的探究（1）實驗觀察：19世紀(jì)末，歐文頓（E.Overton）用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實驗發(fā)現(xiàn)：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。（2）已有的相關(guān)知識：相似相溶（3）分析實驗，提出假設(shè)：1.歐文頓的假設(shè)膜是由脂質(zhì)組成的3（一）膜成分的探究（1）實驗觀察：19世紀(jì)末，歐文頓（E.O2.對歐文頓假設(shè)的驗證20年后，另外的科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物紅細(xì)胞提取出來，化學(xué)分析表明，膜的主要成分是由脂質(zhì)（主要是磷脂）和蛋白質(zhì)。問題：科學(xué)研究中是如何提出假設(shè)的？提出假設(shè)后還需要做什么？科學(xué)認(rèn)識活動是以實驗事實為基礎(chǔ)的42.對歐文頓假設(shè)的驗證20年后，另外的科學(xué)家第一次將膜從哺乳尾部頭部疏水親水當(dāng)時已知的知識：膜的成分；磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點（二）膜結(jié)構(gòu)的探究5尾部頭部疏水親水當(dāng)時已知的知識：膜的成分；磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點1.朗姆瓦的實驗1917年，朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成了單層鋪在了水面上。朗姆瓦水盤如下圖：61.朗姆瓦的實驗1917年，朗姆瓦（Langmuir）將磷根據(jù)磷脂分子的特點，請推測：

在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？ABCDA7根據(jù)磷脂分子的特點，請推測：

在水—空氣介面，磷2.對生物膜磷脂分子排列方式的假設(shè)與驗證問題：細(xì)胞內(nèi)外均為液體的環(huán)境，根據(jù)上述實驗結(jié)果，請你設(shè)想一下，細(xì)胞膜上磷脂分子應(yīng)怎樣排列？82.對生物膜磷脂分子排列方式的假設(shè)與驗證問題：細(xì)胞內(nèi)外均為液材料：兩位荷蘭科學(xué)家的假設(shè)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特(E．Gorter)和格倫德爾(F．Grendel)根據(jù)上述磷脂分子的特點提出，細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)，只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為極性液體的環(huán)境中?；趯嵶C的邏輯推理9材料：兩位荷蘭科學(xué)家的假設(shè)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特(實驗驗證：他們用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜的脂類成分，將其鋪展在水面，測出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積。結(jié)果支持假設(shè)，假設(shè)沒有被推翻。問題：該實驗證實細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)嗎？關(guān)于細(xì)胞膜脂質(zhì)分子的排列方式依然屬于理論推導(dǎo)與假設(shè)，并沒有被觀察證實10實驗驗證：他們用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）提取了人類3.羅伯特森（J.D.Robertson）的模型：1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清晰的暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)。提出“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”模型（單位膜模型），蛋白質(zhì)以肽鏈的厚度覆蓋。他認(rèn)為膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。113.羅伯特森（J.D.Robertson）的模型：1959年支持羅伯特森假設(shè)的實驗有哪些？化學(xué)分析知道膜含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的實驗測出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積實驗電鏡觀察到膜呈暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)

12支持羅伯特森假設(shè)的實驗有哪些？化學(xué)分析知道膜含有脂質(zhì)不支持羅伯特森假設(shè)的證據(jù)13不支持羅伯特森假設(shè)的證據(jù)13從白細(xì)胞吞噬細(xì)菌實驗及人-鼠細(xì)胞融會實驗可以得出什么結(jié)論？細(xì)胞膜具有流動性人-鼠細(xì)胞融合實驗(熒光標(biāo)記法)14從白細(xì)胞吞噬細(xì)菌實驗及人-鼠細(xì)胞融會實驗可以得出什么結(jié)論？細(xì)細(xì)胞冰凍蝕刻實驗時間：20世紀(jì)60年代實驗：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒。討論：單位膜的模型存在什么問題？結(jié)構(gòu)與功能不相適應(yīng)；模型理論與新的觀察不一致科學(xué)知識具有暫定性的特點15細(xì)胞冰凍蝕刻實驗時間：20世紀(jì)60年代實驗：科學(xué)家用掃描電鏡4.桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動鑲嵌模型

時間：1972年164.桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動鑲嵌模型161、生物膜的化學(xué)成分：2、磷脂分子的存在形式：3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成磷脂雙分子層為基本骨架，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)。鑲在表面、嵌入、橫跨三種。在細(xì)胞膜的外側(cè)，有糖蛋白構(gòu)成的糖被。流動性（磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是可以運動的）二、生物膜流動鑲嵌模型171、生物膜的化學(xué)成分：2、磷脂分子的存在形式：3、蛋白質(zhì)分子（1）生物膜的流動鑲嵌模型的內(nèi)容哪些是實驗證明了的？哪些是科學(xué)家的推測？模型是不是就完美無缺了呢？

三、歸納

成分、流動性磷脂的排列方式、蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的關(guān)系1975晶格鑲嵌模型,1977年提出板塊鑲嵌模型18（1）生物膜的流動鑲嵌模型的內(nèi)容哪些是實驗證明了的？三、歸（2）縱觀整個人們對建立生物膜模型的探索過程，實驗技術(shù)的進(jìn)步起到怎樣的作用？（3）分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是如何得到體現(xiàn)的？

19（2）縱觀整個人們對建立生物膜模型的探索過程，實驗技術(shù)的進(jìn)步（4）通過這節(jié)課，你應(yīng)該獲得什么？掌握生物膜的流動鑲嵌模型的內(nèi)容感受實驗技術(shù)的進(jìn)步對科學(xué)進(jìn)步的影響結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)基本觀點在探索過程引領(lǐng)作用體驗科學(xué)家工作的歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法、體驗科學(xué)家工作的精神20（4）通過這節(jié)課，你應(yīng)該獲得什么？20第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型21第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型1一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程為什么會出現(xiàn)B圖中的情形？問題：研究物體的結(jié)構(gòu)一般需探明什么問題？成分、組合方式、結(jié)構(gòu)特點22一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程為什么會出現(xiàn)B圖中的情形？問題：研（一）膜成分的探究（1）實驗觀察：19世紀(jì)末，歐文頓（E.Overton）用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實驗發(fā)現(xiàn)：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。（2）已有的相關(guān)知識：相似相溶（3）分析實驗，提出假設(shè)：1.歐文頓的假設(shè)膜是由脂質(zhì)組成的23（一）膜成分的探究（1）實驗觀察：19世紀(jì)末，歐文頓（E.O2.對歐文頓假設(shè)的驗證20年后，另外的科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物紅細(xì)胞提取出來，化學(xué)分析表明，膜的主要成分是由脂質(zhì)（主要是磷脂）和蛋白質(zhì)。問題：科學(xué)研究中是如何提出假設(shè)的？提出假設(shè)后還需要做什么？科學(xué)認(rèn)識活動是以實驗事實為基礎(chǔ)的242.對歐文頓假設(shè)的驗證20年后，另外的科學(xué)家第一次將膜從哺乳尾部頭部疏水親水當(dāng)時已知的知識：膜的成分；磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點（二）膜結(jié)構(gòu)的探究25尾部頭部疏水親水當(dāng)時已知的知識：膜的成分；磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點1.朗姆瓦的實驗1917年，朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成了單層鋪在了水面上。朗姆瓦水盤如下圖：261.朗姆瓦的實驗1917年，朗姆瓦（Langmuir）將磷根據(jù)磷脂分子的特點，請推測：

在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？ABCDA27根據(jù)磷脂分子的特點，請推測：

在水—空氣介面，磷2.對生物膜磷脂分子排列方式的假設(shè)與驗證問題：細(xì)胞內(nèi)外均為液體的環(huán)境，根據(jù)上述實驗結(jié)果，請你設(shè)想一下，細(xì)胞膜上磷脂分子應(yīng)怎樣排列？282.對生物膜磷脂分子排列方式的假設(shè)與驗證問題：細(xì)胞內(nèi)外均為液材料：兩位荷蘭科學(xué)家的假設(shè)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特(E．Gorter)和格倫德爾(F．Grendel)根據(jù)上述磷脂分子的特點提出，細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)，只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為極性液體的環(huán)境中。基于實證的邏輯推理29材料：兩位荷蘭科學(xué)家的假設(shè)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特(實驗驗證：他們用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜的脂類成分，將其鋪展在水面，測出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積。結(jié)果支持假設(shè)，假設(shè)沒有被推翻。問題：該實驗證實細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)嗎？關(guān)于細(xì)胞膜脂質(zhì)分子的排列方式依然屬于理論推導(dǎo)與假設(shè)，并沒有被觀察證實30實驗驗證：他們用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）提取了人類3.羅伯特森（J.D.Robertson）的模型：1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清晰的暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)。提出“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”模型（單位膜模型），蛋白質(zhì)以肽鏈的厚度覆蓋。他認(rèn)為膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。313.羅伯特森（J.D.Robertson）的模型：1959年支持羅伯特森假設(shè)的實驗有哪些？化學(xué)分析知道膜含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的實驗測出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積實驗電鏡觀察到膜呈暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)

32支持羅伯特森假設(shè)的實驗有哪些？化學(xué)分析知道膜含有脂質(zhì)不支持羅伯特森假設(shè)的證據(jù)33不支持羅伯特森假設(shè)的證據(jù)13從白細(xì)胞吞噬細(xì)菌實驗及人-鼠細(xì)胞融會實驗可以得出什么結(jié)論？細(xì)胞膜具有流動性人-鼠細(xì)胞融合實驗(熒光標(biāo)記法)34從白細(xì)胞吞噬細(xì)菌實驗及人-鼠細(xì)胞融會實驗可以得出什么結(jié)論？細(xì)細(xì)胞冰凍蝕刻實驗時間：20世紀(jì)60年代實驗：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒。討論：單位膜的模型存在什么問題？結(jié)構(gòu)與功能不相適應(yīng)；模型理論與新的觀察不一致科學(xué)知識具有暫定性的特點35細(xì)胞冰凍蝕刻實驗時間：20世紀(jì)60年代實驗：科學(xué)家用掃描電鏡4.桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動鑲嵌模型

時間：1972年364.桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動鑲嵌模型161、生物膜的化學(xué)成分：2、磷脂分子的存在形式：3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成磷脂雙分子層為基本骨架，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)。鑲在表面、嵌入、橫跨三種。在細(xì)胞膜的外側(cè)，有糖蛋白構(gòu)成的糖被。流動性（磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是可以運動的）二、生物膜流動鑲嵌模型371、生物膜的化學(xué)成分：2、磷脂分子的存在形式：3、蛋白質(zhì)分子（1）生物膜的流動鑲嵌模型的內(nèi)容哪些是實驗證明了的？哪些是科學(xué)家的推測？模型是不是就完美無缺了呢？

三、歸納

成分、流動性磷脂的排列方式、蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的關(guān)系1975晶格鑲嵌模型,1977年提出板塊鑲嵌模型38（1）生物膜的流動鑲嵌模型的內(nèi)容哪些是實驗證明了的？三、歸（2）縱觀整個人