zpp生物膜的流动镶嵌模型.ppt
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1、第二节 生物膜的流动镶嵌模型,问题探讨,1.提示:三种材料比较,弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性,相对好一些。当然,这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。 2.提示:有条件的话,使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型,利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。,科幻之旅 如果有“时光机器”,将此刻的你送回19世纪,你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?,问题1,细胞膜的组成成分是什么呢?,一、对生物膜结构的探索历程:,资料1.欧文顿的实验,时间:19世纪末(1895年) 实验:欧文顿(E.Overton)用
2、500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的:可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。,提出假说:,膜是由脂质组成的,时间:20世纪初 实验:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,然后进行化学分析。,资料2.其他科学家的实验,化学分析表明:膜的主要成分是 脂质和蛋白质 组成膜的脂质中磷脂含量最多,磷脂是一种由甘油,磷酸和脂肪酸所组成的分子;磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。,脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢?,问题2,时间:1925年 实验:两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞膜中提取脂质
3、,在空气水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。,资料3.荷兰科学家的实验,时间:1925年 实验:两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞膜中提取脂质,在空气水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。,得出结论: 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,资料3.荷兰科学家的实验,连续两层排列,思考与讨论1 1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析得出的。 2.有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确,还应通过科学实验进行检验和修正。 3.提示:因为磷脂分子的“头部”亲水,所以在水空气界面上磷脂分子是“头部”
4、向下与水面接触,尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。,蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢?,问题3,资料4.罗伯特森的实验和模型,1959年,罗伯特森利用电镜,获得了清晰的细胞膜照片,显示暗明暗的三层结构。,提出静止模型的观点,蛋白质脂质蛋白质(单位膜),“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能呢?,质疑,白细胞吞噬病菌,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,蛋白质镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。,蛋白质在膜中的分布是不对称的,冰冻蚀刻电子显微法,镶,嵌入,贯穿,标本用
5、干冰等冰冻。后用冷刀断开,升温后暴露断裂面。,嵌入,活动主题:利用你的知识推理和想象,膜的蛋白质在磷脂双分子层中的排布,并用画圈来表示。,有的镶在表面,有的贯穿,有的全部嵌入,有的部分嵌入,资料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法),实验结论:,细胞膜具有流动性,1972年,桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上,提出了流动镶嵌模型。,思考与讨论2,1.提示:在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些
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