1、对生物膜结构的探索历程 世纪末世纪末,欧文顿用多种化学物质欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万对植物细胞的通透性进行上万次的实验次的实验,发现细胞膜对不同物发现细胞膜对不同物质的通透性不一样质的通透性不一样:凡是可以溶凡是可以溶于脂质的物质于脂质的物质,比不能溶于脂质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞。的物质更容易通过细胞。对生物膜结构的探索历程、欧文顿推论是否正确呢？在推理分析得欧文顿推论是否正确呢？在推理分析得出结论之后出结论之后,还有必要对膜的成分进行提取、还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗分离和鉴定吗?、细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他、细胞膜中除含有脂质外，还有没有
2、其他成分呢？成分呢？、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，还是通过、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，还是通过对膜成分的提取和鉴定？对膜成分的提取和鉴定？对生物膜结构的探索历程 世纪初，科学家第一次将世纪初，科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明：膜分离出来，化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质！的主要成分是脂质和蛋白质！脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？用丙酮用丙酮(一种有机溶剂一种有机溶剂)提取红细提取红细胞膜中的脂类物质，然后在水面将脂胞膜中的脂类物质，然后在水面将脂
3、质物质铺成单分子排列的一层，测得质物质铺成单分子排列的一层，测得总面积恰好为红细胞表面积的倍。总面积恰好为红细胞表面积的倍。年，两位荷兰科学家把红细胞放年，两位荷兰科学家把红细胞放在蒸馏水中使其吸水涨破，反复冲在蒸馏水中使其吸水涨破，反复冲洗后只留细胞膜（血影），把这些洗后只留细胞膜（血影），把这些破碎的膜展开铺在水面上，测定出破碎的膜展开铺在水面上，测定出红细胞的表面积。红细胞的表面积。细胞膜由两层脂质分子连续排列细胞膜由两层脂质分子连续排列对生物膜结构的探索历程 研究发现，脂质分子主要是磷脂，它是怎样排列研究发现，脂质分子主要是磷脂，它是怎样排列成单分子层或双分子层的呢？成单分子层或双分子
4、层的呢？这与它的结构和状态有关。这与它的结构和状态有关。亲水端亲水端疏水端疏水端易与水结合在一起易与水结合在一起条长脂肪酸链组成，性质条长脂肪酸链组成，性质象油，不能与水结合象油，不能与水结合头部头部 尾部尾部磷脂分子磷脂分子磷酸磷酸脂肪酸脂肪酸对生物膜结构的探索历程 世纪年代电子显微镜诞生世纪年代电子显微镜诞生,科学家用它科学家用它来观察细胞膜年来观察细胞膜年,罗伯特森在电镜下观察到罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜清晰的暗了细胞膜清晰的暗亮亮暗的三层结构暗的三层结构静态的蛋白质静态的蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模式图蛋白质三层结构模式图冰冻蚀刻电镜下的细胞膜对生物膜结构的探索历程细胞膜是静止的
5、，变形虫为什么会运动？细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？推论：细胞膜应该是流动的推论：细胞膜应该是流动的有什么证据证明细胞膜中的物质是有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？不断运动的呢？细胞之间为什么会发生融合？细胞之间为什么会发生融合？细胞为什么会生长？细胞为什么会生长？对生物膜结构的探索历程细胞膜中的脂质也是流动的吗？细胞膜中的脂质也是流动的吗？年，桑格和尼克森提出年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型流动镶嵌模型 厚约，膜的中间是磷脂厚约，膜的中间是磷脂双分子层构成基本支架双分子层构成基本支架蛋白质蛋白质镶在膜的表面镶在膜的表面嵌入、贯穿嵌入、贯穿对生物膜结构的探索历程 流动镶嵌模型的
6、基本内容生物膜的组成：蛋白质和脂质生物膜的基本骨架：磷脂双分子层蛋白质分子存在形态：镶在表面、嵌入、横跨生物膜的结构特点：一定的流动性时间和人物时间和人物历史事件历史事件历史结论历史结论 多种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面层分子的面积是原膜表面积的两倍积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质人、鼠细胞融合实验。人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。上，提出分子结构模型。膜含脂质膜含
7、脂质膜中含脂质和蛋白质膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构脂质双层结构膜具流动性膜具流动性流动镶嵌模型流动镶嵌模型，桑格和尼，桑格和尼克森克森年年年，年，罗伯特森罗伯特森年，年，两位荷兰两位荷兰科学家科学家世纪初世纪初世纪末世纪末欧文顿欧文顿列表总结：生物膜结构的探究历程列表总结：生物膜结构的探究历程从科学家的身上从科学家的身上,你学到了什么？你学到了什么？1、科学家探索细胞膜结构模型的过程中，、科学家探索细胞膜结构模型的过程中，强调的科学方法是什么？强调的科学方法是什么？（观察现象发现问题、分析问题提出假说、（观察现象发现问题、分析问题提出假说、设计实验验证假说）设计实验验证假说）2、技术手段的进步，与科学发展之间的关、技术手段的进步，与科学发展之间的关系是怎样的？系是怎样的？3、在建立生物膜模型的过程中，结构与功能、在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？相适应的观点是如何得到体现的？分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索供了探究结构的线索
