探究細胞膜的結(jié)構(gòu)

探究細胞膜的結(jié)構(gòu)1探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024探索細胞膜的結(jié)構(gòu)2探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024Q1：組成細胞膜的物質(zhì)有哪些？材料1：19世紀末，Overton在研究細胞對不同物質(zhì)的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過細胞膜十分困難。提出假說：

細胞膜是由脂質(zhì)組成。需要通過對膜成分進行提取和鑒定3探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024思考：如何獲得細胞膜？吸水漲破哺乳動物成熟的紅細胞4探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024材料2:20世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。（注：蛋白酶只能分解蛋白質(zhì)）推測：組成細胞膜的物質(zhì)還包括？5探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024組成細胞膜的物質(zhì)成分蛋白質(zhì)40%脂質(zhì)50%（主要是磷脂）少量的糖類2-10%主要成分1.不同膜的脂質(zhì)種類和含量相似；2.不同膜蛋白的種類和數(shù)量差異很大，這與膜的功能密切相關(guān)。比如膜上的載體蛋白可以特異性地運輸物質(zhì)；3.膜上的糖主要以糖蛋白的形式存在，在細胞識別和信息交流方面起著重要作用；6探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024探究活動：構(gòu)建細胞膜的結(jié)構(gòu)材料一：組成細胞膜的物質(zhì)成分材料二：脂質(zhì)分子面積和膜面積關(guān)系材料三：磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點材料四：細胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片7探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024要求：認真閱讀探究細胞膜結(jié)構(gòu)的相關(guān)史實，回答思考題，以小組為單位討論細胞膜的結(jié)構(gòu)；利用提供的分子貼片在白紙上貼出小組認同的細胞膜橫截面示意圖，并標明膜內(nèi)和膜外；根據(jù)構(gòu)建的膜結(jié)構(gòu)推測細胞膜的功能；？8探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/20241935年，提出“三明治模型”該結(jié)構(gòu)模型與已知的膜的各種性質(zhì)是否完全相符？矛盾：該模型中膜厚度至少為20nm，但在電子顯微鏡的幫助下，生物學家發(fā)現(xiàn)細胞膜厚度僅為7~8nm。9探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024冰凍蝕刻技術(shù)：將生物樣品在液氮溫度（-196℃）下冷凍，然后用冷刀將其斷裂。斷面通常沿著生物膜的脂質(zhì)雙分子層之間形成。然后升溫經(jīng)過處理后可以顯示斷面結(jié)構(gòu)。細胞膜的冰凍蝕刻示意圖蛋白質(zhì)的分布是否均勻、對稱？請描述蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層的排布情況。蛋白質(zhì)

、

、

在磷脂雙分子層中鑲貫穿嵌10探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024思考：細胞膜是靜止的還是運動的？11探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024人鼠細胞融合實驗1970年，科學家用發(fā)綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，用法紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細胞和人細胞融合。熒光標記蛋白質(zhì)人細胞誘導融合鼠細胞40分鐘后370C融合初期融合后期12探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024組成細胞膜的磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，因此細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。

如變形蟲攝食、吞噬細胞吞噬病菌、胰島B細胞分泌胰島素。13探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/20241、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本骨架。2、蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層。3、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的，因此我們說膜具有一定的流動性。1972年，提出膜的“流動鑲嵌模型”14探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程年代科學實驗結(jié)論1895測驗500多種物質(zhì)后發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更易通過細胞膜膜由脂質(zhì)組成1925細胞膜中提取的脂質(zhì)鋪成的單層分子面積是膜面積的2倍膜中的脂質(zhì)有兩層1959在電鏡下看到細胞膜的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)60年代冰凍蝕刻觀察到蛋白質(zhì)在磷脂分子中的排布狀況蛋白質(zhì)可鑲嵌、可貫穿，分布不均勻1970熒光標記人和小鼠的膜蛋白，并進行細胞融合試驗組成膜的分子具有流動性1972年，桑格和尼克森提出“流動鑲嵌模型”......不斷發(fā)現(xiàn)，不斷質(zhì)疑，不斷完善15探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024課后作業(yè)1.查找資料，了解“流動鑲嵌模型”之后，科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)模型的做出的改進和完善。2.了解諾貝爾獎中與生物膜結(jié)構(gòu)功能相關(guān)的研究。16探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024小結(jié)膜物質(zhì)膜結(jié)構(gòu)膜功能脂質(zhì)（磷脂）蛋白質(zhì)糖類構(gòu)成膜骨架鑲嵌、貫穿主要成分分布在膜外側(cè)糖蛋白1.細胞的邊界2.控制物質(zhì)進出3.細胞識別和信息交流組成決定17探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024材料一：組成細胞膜的物質(zhì)成分研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜主要由脂質(zhì)（50%）和蛋白質(zhì)（40%）組成，此外還含有少量糖類。在組成細胞的脂質(zhì)中，磷脂最豐富。不同膜的脂質(zhì)種類和含量相近；不同膜的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量差異很大，這與細胞膜的功能密切相關(guān)。如膜上蛋白質(zhì)多為載體蛋白，可以特異性地轉(zhuǎn)運物質(zhì)。糖類多以糖蛋白的形式存在，主要與細胞識別和細胞間信息交流相關(guān)。18探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024資料二：脂質(zhì)分子面積與膜面積關(guān)系1925年荷蘭科學家Gorter和Grendel用丙酮從人的紅細胞細胞膜中提取到磷脂分子，在空氣—水界面上鋪成單層分子，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。19探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024親水頭部疏水尾部磷脂的磷酸基團“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。資料：磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點20探究細胞膜的結(jié)構(gòu)5/8/2024材料四：細胞膜的電鏡照片1959年羅伯特森在電鏡下看到了細