生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型(優(yōu)質(zhì)課)-副本_圖文

1、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 資料資料1 1對(duì)生物膜對(duì)生物膜成分成分的探索的探索脂質(zhì)脂質(zhì)時(shí)間：時(shí)間：2020世紀(jì)初世紀(jì)初實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，然后進(jìn)行化學(xué)分析。中分離出來(lái)，然后進(jìn)行化學(xué)分析?；瘜W(xué)分析表明：化學(xué)分析表明：脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)在膜中如何排列對(duì)生物膜對(duì)生物膜成分成分的探索的探索 膜的主要成分是膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，組成膜的組成膜的脂質(zhì)中脂質(zhì)中磷脂磷脂含量最多含量最多磷脂是組成細(xì)磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、是一種由甘油、脂肪酸、和磷脂肪酸、和磷

2、酸等所組成的酸等所組成的分子。分子。它有一個(gè)親水它有一個(gè)親水磷酸磷酸“頭頭”部，部，和一個(gè)疏水的和一個(gè)疏水的脂肪酸的脂肪酸的“尾尾”部。部。想一想：想一想：磷脂分子在空氣磷脂分子在空氣- -水界面水界面上會(huì)怎么樣鋪展？上會(huì)怎么樣鋪展？親水“頭部”水水空氣空氣親水的“頭部頭部”與與水接觸水接觸，疏水的“尾巴尾巴”遠(yuǎn)離水遠(yuǎn)離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層展成單分子層。疏水“尾部”資料資料2 2思考：思考：細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境同學(xué)們嘗試著大膽的推測(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排

3、布的呢？中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？A AB BC C1 1、磷脂分子是單層還是雙層排布？、磷脂分子是單層還是雙層排布？2 2、如何雙層排布？、如何雙層排布？脂質(zhì)脂質(zhì)測(cè)得單分測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。膜中脂質(zhì)分子排列為膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層連續(xù)兩層資料資料3 3結(jié)論結(jié)論：對(duì)生物膜對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探索的探索資料資料4 4：羅伯特森的實(shí)驗(yàn)羅伯特森的實(shí)驗(yàn)電子顯微鏡是用電子束照電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因不同散射度。因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)電電子密

4、度高，故顯子密度高，故顯暗帶暗帶，磷磷脂脂分子電子密度低則呈分子電子密度低則呈亮亮帶帶。超薄切片技術(shù)獲得的細(xì)胞膜照片超薄切片技術(shù)獲得的細(xì)胞膜照片生物膜是由生物膜是由“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”構(gòu)成的構(gòu)成的三層三層靜態(tài)統(tǒng)一靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（三明治模型）結(jié)構(gòu)（三明治模型）。假說(shuō)：假說(shuō)： 對(duì)生物膜對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探索的探索三三明明治治模模型型1.蛋白質(zhì)在膜中分布的對(duì)稱性蛋白質(zhì)在膜中分布的對(duì)稱性2.靜態(tài)結(jié)構(gòu)靜態(tài)結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：要點(diǎn)：標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開(kāi)，升溫后標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴暴露斷裂面露斷裂面。1、蛋白質(zhì)在膜中的分布是（）的。蛋白質(zhì)在膜中的分布是（）的。資料資料5.5

5、.冰凍蝕刻電子顯微法冰凍蝕刻電子顯微法不對(duì)稱不對(duì)稱鑲在、嵌入、橫跨鑲在、嵌入、橫跨對(duì)生物膜對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探索的探索2、蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)( ( ) )在磷脂雙分子層中。在磷脂雙分子層中。 用熒光染料標(biāo)記某種物質(zhì)，利用其熒光特性，來(lái)反應(yīng)研究對(duì)象的相關(guān)信息。熒光標(biāo)記熒光標(biāo)記技術(shù)37下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么？結(jié)論：結(jié)論：蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的 ,說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性流動(dòng)性6.6.新技術(shù)帶來(lái)新模型（一）新技術(shù)帶來(lái)新模型（一）在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，19721972年桑格年桑格(S.J.Singer)(S.J

6、.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)(G.Nicolson)提出了新的生提出了新的生物膜模型物膜模型流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。，為多數(shù)人所接受。7.新技術(shù)帶來(lái)新模型（二）新技術(shù)帶來(lái)新模型（二）流動(dòng)鑲嵌模型基本內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型基本內(nèi)容3 3、蛋白質(zhì)分子位置：、蛋白質(zhì)分子位置：選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性1 1、在生物膜模型的建立和完善過(guò)程中，你受到在生物膜模型的建立和完善過(guò)程中，你受到哪些啟示哪些啟示? ?2 2、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無(wú)缺？說(shuō)說(shuō)、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無(wú)缺？說(shuō)說(shuō)你的看法。你的看法。 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無(wú)缺。人類對(duì)自然界的認(rèn)

7、識(shí)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無(wú)缺。人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無(wú)止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜的研究將更加細(xì)永無(wú)止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜的研究將更加細(xì)致入微，對(duì)膜結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功致入微，對(duì)膜結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動(dòng)鑲嵌模型能，不斷完善和發(fā)展流動(dòng)鑲嵌模型. .1.1.科學(xué)研究的艱辛歷程科學(xué)研究的艱辛歷程; ;2.2.告訴我們告訴我們建立模型建立模型的一般方法的一般方法; ;3.3.實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)科學(xué)發(fā)展實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)科學(xué)發(fā)展; ;4.4.結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)；結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)；5.5.科學(xué)理論是在

8、不斷修正中完善的?？茖W(xué)理論是在不斷修正中完善的。時(shí)間和人物時(shí)間和人物歷史事件歷史事件歷史結(jié)論歷史結(jié)論 多種物質(zhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn)多種物質(zhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn)對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子的面積是原膜表面層分子的面積是原膜表面積的兩倍積的兩倍電鏡下膜呈電鏡下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由膜是由脂質(zhì)組成的脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)膜具膜

9、具流動(dòng)流動(dòng)性性流動(dòng)鑲嵌流動(dòng)鑲嵌模型模型19721972，桑格，桑格和尼克森和尼克森19701970年年19591959年，年，羅伯特森羅伯特森19251925年，年，兩位荷蘭兩位荷蘭科學(xué)家科學(xué)家2020世紀(jì)初世紀(jì)初1919世紀(jì)末世紀(jì)末歐文頓歐文頓列表總結(jié)：列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程基本支架具有流動(dòng)性有的貫穿整個(gè)磷有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)生物膜具有結(jié)構(gòu)特性生物膜具有結(jié)構(gòu)特性: : 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙鑲在磷脂雙分子層表面分子層表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中流動(dòng)性流動(dòng)

10、性成分概念圖小結(jié)概念圖小結(jié)1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素?fù)?jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D D等等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋ㄎ镔|(zhì)較容易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋?）A A 細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性B B 細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性C C 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D D 細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子C隨堂訓(xùn)練隨堂訓(xùn)練2、異體器官的移植手術(shù)往往很難成功。最大的障礙就是 異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識(shí)別作用。這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（ ）A細(xì)胞膜由磷脂分子

11、和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成B細(xì)胞膜表面有糖蛋白C細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性B3、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過(guò)程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（ ）A 保護(hù)作用 B 一定的流動(dòng)性 C 主動(dòng)運(yùn)輸 D 選擇透過(guò)性B4、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（ ）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸A5、一分子一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體中擴(kuò)散出來(lái)，從葉肉細(xì)胞的線粒體中擴(kuò)散出來(lái)，進(jìn)入該細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過(guò)的磷脂分進(jìn)入該細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過(guò)的磷脂分子層層數(shù)是（子層層數(shù)是（ ）A. 6 B. 8 C. 12 D .16B6、研究中發(fā)現(xiàn)，把用發(fā)