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第2节生物膜的流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,问题一：从哪个角度入手研究生物膜的结构？,问题二：生物膜的组成成分是什么呢？科学家们如何对膜成分进行探究的？,生物膜的成分,脂质和蛋白质,资料1： 19世纪末 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现：凡是溶于脂质的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂质的物质不易透过细胞膜。,猜测：膜是由脂质组成的,不溶于脂质的分子,溶于脂质的分子,相似相溶,液泡,一、对生物膜结构的探索历程,资料2： 科学家在进一步实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质)分解。,猜测：膜中还有蛋白质,观察现象,推理分析,提出假说,？,实验验证,一、对生物膜结构的探索历程,一、对生物膜结构的探索历程,问题一：从哪个角度入手研究生物膜的结构？,生物膜的成分,问题二：生物膜的组成成分是什么呢？科学家们如何对 膜成分进行探究的？,脂质和蛋白质,问题三：如何验证膜的成分的确是脂质和蛋白质？,对膜成分进行提取分离和鉴定,资料3： 20世纪初，第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，进行化学分析，结果如下。,膜的主要成分是脂质和蛋白质,一、对生物膜结构的探索历程,科学研究的一般方法： 观察现象 提出问题 作出假设 实验验证 得出结论,一、对生物膜结构的探索历程,一、对生物膜结构的探索历程,问题一：从哪个角度入手研究生物膜的结构？,生物膜的成分,问题二：生物膜的组成成分是什么呢？科学家们如何对 膜成分进行探究的？,脂质和蛋白质,问题三：如何验证膜的成分的确是脂质和蛋白质？,对膜成分进行分离提取和鉴定,问题四：确定了成分，还要探究膜的什么从而研究 膜的结构？,脂质和蛋白质的组成形式,时间：1917年 实验：朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了连续的整齐的单层。,一、对生物膜结构的探索历程,尾部 疏水端,头部 亲水端,一、对生物膜结构的探索历程,磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成,时间：1917年 实验：朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了连续的整齐的单层。,一、对生物膜结构的探索历程,结论：细胞膜中的磷脂分子必定排列为连续的两层,资料4： 1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺成单分子层，并且测得磷脂单分子层的面积与红细胞表面积之比为1.82.2。,一、对生物膜结构的探索历程,一、对生物膜结构的探索历程,一、对生物膜结构的探索历程,问题一：从哪个角度入手研究生物膜的结构？,生物膜的成分,问题二：生物膜的组成成分是什么呢？科学家们如何对 膜成分进行探究的？,脂质和蛋白质,问题三：如何验证膜的成分的确是脂质和蛋白质？,对膜成分进行分离提取和鉴定,问题四：确定了成分，还要探究膜的什么从而研究 膜的结构？,脂质和蛋白质的组成形式,资料5： 1959年 ，罗伯特森利用超薄切片技术在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构。,观点：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成“三明治结构模型”； 膜为静止的结构。,一、对生物膜结构的探索历程,资料6： 1970年电镜冰冻蚀刻技术,有的蛋白质镶在磷脂双分子层表面；,有的嵌入或部分嵌入在磷脂双分子层里，,有的贯穿整个磷脂双分子层,一、对生物膜结构的探索历程,资料5： 1959 ，罗伯特森利用超薄切片技术在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构。,观点：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成“三明治结构模型”； 膜为静止的结构。,一、对生物膜结构的探索历程,罗伯特森的三明治模型“膜是静止的”无法解释,一、对生物膜结构的探索历程,现象：40min后两种颜色的蛋白质均匀分布,结论：膜上的蛋白质分子可以运动,资料7：1970年，用染料标记蛋白质,一、对生物膜结构的探索历程,侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动,磷脂分子的运动,细胞膜是动态的弹性结构，具有流动性,侧向运动,翻转运动,旋转运动,一、对生物膜结构的探索历程,时间：1972年 人物：桑格和尼克森 提出：以新的观察和实验证据为基础 流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容,磷脂,蛋白质,生物膜,磷脂双分子层,基本骨架,镶在,部分或全部嵌入,贯穿,磷脂双分子层,结构特点：,主要成分,糖蛋白：细胞膜的外表面,（识别、保护和润滑）,细胞膜结构模型示意图,一定的流动性,一、下图表示细胞膜的亚显微结构， 请回答： （1）图中A表示_，B表示_ （2）线粒体和内质网等细胞器中均具有类似的结构，但执行的具体功能却有很大的区别，其原因是由于图中_不同所致。 （3）在该图中，_（甲侧或乙侧）为细胞的内部环境。 （4）动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明B具有_。,牛刀小试,甲侧,乙侧,蛋白质,磷脂双分子层,蛋白质的种类和数量,乙侧,一定的流动性,二、下列对细胞内各种生物膜结构和组成的叙述中,错误的是( ) A.生物膜主要由蛋白质,脂类和少量糖类组成 B.磷脂双分子层是各种生物膜的基本骨架 C.不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同 D.内质网膜能生成高尔基体膜,说明两者化学组成完全相同,牛刀小试,生物膜的流动镶嵌模型,总结 一、科学研究的一般方法： 观察现象 提出问题 提出假说 实验验证 得出结论 二、对生物膜结构的探索历程 功能 结构（组成成分 组合形式 结构特点） 三、流动镶嵌模型的基本内容,
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