生物膜的流動鑲嵌模型(優(yōu)質課)-副本_圖文

1、生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象： 資料資料1 1對生物膜對生物膜成分成分的探索的探索脂質脂質時間：時間：2020世紀初世紀初實驗：實驗：科學家將膜從哺乳動物的成熟的紅細胞科學家將膜從哺乳動物的成熟的紅細胞中分離出來，然后進行化學分析。中分離出來，然后進行化學分析?；瘜W分析表明：化學分析表明：脂質分子與蛋白質在膜中如何排列對生物膜對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和蛋白質，脂質和蛋白質，組成膜的組成膜的脂質中脂質中磷脂磷脂含量最多含量最多磷脂是組成細磷脂是組成細胞的主要脂質，胞的主要脂質，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。它有一個親水它有一個親水磷酸磷酸“頭頭”部，部，和一個疏水的和一個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- -水界面水界面上會怎么樣鋪展？上會怎么樣鋪展？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”遠離水遠離水，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：細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境同學們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排

3、布的呢？中，磷脂分子在細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？脂質脂質測得單分測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。膜中脂質分子排列為膜中脂質分子排列為連續(xù)兩層連續(xù)兩層資料資料3 3結論結論：對生物膜對生物膜結構結構的探索的探索資料資料4 4：羅伯特森的實驗羅伯特森的實驗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發(fā)生碰撞而產生不同物質發(fā)生碰撞而產生不同散射度。因不同散射度。因蛋白質蛋白質電電子密

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。超薄切片技術獲得的細胞膜照片超薄切片技術獲得的細胞膜照片生物膜是由生物膜是由“蛋白質蛋白質脂質脂質蛋白質蛋白質”構成的構成的三層三層靜態(tài)統(tǒng)一靜態(tài)統(tǒng)一結構（三明治模型）結構（三明治模型）。假說：假說： 對生物膜對生物膜結構結構的探索的探索三三明明治治模模型型1.蛋白質在膜中分布的對稱性蛋白質在膜中分布的對稱性2.靜態(tài)結構靜態(tài)結構要點：要點：標本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后標本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴暴露斷裂面露斷裂面。1、蛋白質在膜中的分布是（）的。蛋白質在膜中的分布是（）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稱不對稱鑲在、嵌入、橫跨鑲在、嵌入、橫跨對生物膜對生物膜結構結構的探索的探索2、蛋白蛋白質質( ( ) )在磷脂雙分子層中。在磷脂雙分子層中。 用熒光染料標記某種物質，利用其熒光特性，來反應研究對象的相關信息。熒光標記熒光標記技術37下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明什么？結論：結論：蛋白質分子是可以運動的蛋白質分子是可以運動的 ,說明細胞膜具有一定的說明細胞膜具有一定的流動性流動性6.6.新技術帶來新模型（一）新技術帶來新模型（一）在新的觀察和實驗證據的基礎上，在新的觀察和實驗證據的基礎上，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鑲嵌模型流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。，為多數(shù)人所接受。7.新技術帶來新模型（二）新技術帶來新模型（二）流動鑲嵌模型基本內容流動鑲嵌模型基本內容3 3、蛋白質分子位置：、蛋白質分子位置：選擇透過性選擇透過性1 1、在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示哪些啟示? ?2 2、生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺？說說、生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺？說說你的看法。你的看法。 生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認

7、識生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認識永無止境，隨著實驗技術的不斷創(chuàng)新和改進，對膜的研究將更加細永無止境，隨著實驗技術的不斷創(chuàng)新和改進，對膜的研究將更加細致入微，對膜結構的進一步認識將能更完善地解釋細胞膜的各種功致入微，對膜結構的進一步認識將能更完善地解釋細胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型. .1.1.科學研究的艱辛歷程科學研究的艱辛歷程; ;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.實驗技術的進步推動科學發(fā)展實驗技術的進步推動科學發(fā)展; ;4.4.結構與功能相適應；結構與功能相適應；5.5.科學理論是在

8、不斷修正中完善的。科學理論是在不斷修正中完善的。時間和人物時間和人物歷史事件歷史事件歷史結論歷史結論 多種物質對膜通透性實驗多種物質對膜通透性實驗對紅細胞膜化學分析對紅細胞膜化學分析紅細胞膜的脂質鋪展成單紅細胞膜的脂質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”三層結構三層結構蛋白質蛋白質脂質脂質蛋白質蛋白質人、鼠細胞融合實驗。人、鼠細胞融合實驗。新的觀察和實驗證據的基礎新的觀察和實驗證據的基礎上，提出分子結構模型。上，提出分子結構模型。膜是由膜是由脂質組成的脂質組成的膜中含脂質和膜中含脂質和蛋白質蛋白質脂質雙層脂質雙層結構結構膜具膜

9、具流動流動性性流動鑲嵌流動鑲嵌模型模型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家科學家2020世紀初世紀初1919世紀末世紀末歐文頓歐文頓列表總結：列表總結：生物膜結構的探究歷程生物膜結構的探究歷程基本支架具有流動性有的貫穿整個磷有的貫穿整個磷脂雙分子層脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運動大多數(shù)可以運動生物膜具有結構特性生物膜具有結構特性: : 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質分子蛋白質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性流動

10、性成分概念圖小結概念圖小結1、據研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素據研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D D等等物質較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（物質較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（ ）A A 細胞膜具有一定流動性細胞膜具有一定流動性B B 細胞膜是選擇透過性細胞膜是選擇透過性C C 細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架D D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子C隨堂訓練隨堂訓練2、異體器官的移植手術往往很難成功。最大的障礙就是 異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用。這種生理功能的結構基礎是（ ）A細胞膜由磷脂分子

11、和蛋白質分子構成B細胞膜表面有糖蛋白C細胞膜具有一定的流動性D細胞膜具有選擇透過性B3、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的（ ）A 保護作用 B 一定的流動性 C 主動運輸 D 選擇透過性B4、細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關系的化學物質是（ ）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸A5、一分子一分子CO2從葉肉細胞的線粒體中擴散出來，從葉肉細胞的線粒體中擴散出來，進入該細胞的葉綠體基質內，共穿過的磷脂分進入該細胞的葉綠體基質內，共穿過的磷脂分子層層數(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)