生物膜的流動鑲嵌模型優(yōu)質課學習教案

1、會計學1生物膜的流動鑲嵌模型優(yōu)質課生物膜的流動鑲嵌模型優(yōu)質課第一頁，編輯于星期二：四點 三十八分。一、對生物膜結構的探索歷程一、對生物膜結構的探索歷程第1頁/共25頁第二頁，編輯于星期二：四點 三十八分。非脂溶性物非脂溶性物質質脂溶性物質脂溶性物質1、對生物膜、對生物膜成分成分的探索的探索脂質脂質資料資料1 1脂質脂質第2頁/共25頁第三頁，編輯于星期二：四點 三十八分。資料資料2 2時間：時間：2020世紀初世紀初實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后進行化學分析。來，然后進行化學分析?；瘜W分析表明：膜的主要成分是化學分析表明：膜的主要成

2、分是脂質和蛋白質脂質和蛋白質 組成膜的脂質中組成膜的脂質中磷脂磷脂含量最多含量最多2 2、對生物膜、對生物膜成分成分的探索的探索第3頁/共25頁第四頁，編輯于星期二：四點 三十八分。小資料磷脂是組成細胞的主要脂質，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭”部，和一個疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：想一想：磷脂分子在空氣磷脂分子在空氣- -水界面上水界面上會怎么樣鋪展？會怎么樣鋪展？親水“頭部”水水空空氣氣親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。疏水“尾部”第4頁/共25頁第五頁，編輯于星期二：四點 三十八分。細胞膜的兩

3、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)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？推測A AB BC C第5頁/共25頁第六頁，編輯于星期二：四點 三十八分。脂質脂質測得單分子層測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。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 33、對生物膜、對生物膜結構結構的探索的探索磷脂雙分子層磷脂雙分子層結論結論：第6頁/共25頁第七頁，編輯于星期二：四點 三十八分。第7頁/共25頁第八頁，編輯于星期二：四點 三十八分。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射被電子顯微

4、鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質檢樣品，由于電子與不同物質發(fā)生碰撞而產生不同散射度。發(fā)生碰撞而產生不同散射度。因因蛋白質蛋白質電子密度高，故顯電子密度高，故顯暗暗帶帶，磷脂磷脂分子電子密度低則分子電子密度低則呈呈亮帶亮帶。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”構成的三構成的三層層靜態(tài)統(tǒng)一靜態(tài)統(tǒng)一結構（三明治模型）結構（三明治模型）。4.4.對生物膜對生物膜架構架構的探索的探索脂質和蛋白質的脂質和蛋白質的排布排布方式（一）方式（一）假說：假說： 第8頁/共25頁第九頁，編輯于星期二：四點 三十八分。三三明明治治

5、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：第9頁/共25頁第十頁，編輯于星期二：四點 三十八分。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，升溫后暴露斷裂面暴露斷裂面。蛋白質蛋白質( )在在磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中。蛋白質在膜中的分布是（）的蛋白質在膜中的分布是（）的5.對生物膜對生物膜架構架構的探索的探索脂質和蛋白質的脂質和蛋白質的排布排布方式（二）方式（二）資料資料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鑲在、嵌入嵌入、橫跨橫跨第10頁/共25頁第十一頁，編輯于星期二：四點 三十八分。第11

6、頁/共25頁第十二頁，編輯于星期二：四點 三十八分。變形蟲在吞噬草履蟲變形蟲在吞噬草履蟲第12頁/共25頁第十三頁，編輯于星期二：四點 三十八分。 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后出現了什么現象？說明什么？結論：蛋白質結論：蛋白質分子是可以運分子是可以運動的動的 ,說明細說明細胞膜具有一定胞膜具有一定的的流動性流動性6.6.新技術帶來新模型（一）新技術帶來新模型（一）第13頁/共25頁第十四頁，編輯于星期二：四點 三十八分。在新的觀察和實驗證據的基礎上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)

7、提出了新的生物膜模型流動鑲嵌模型，為多數人所接受。7.新技術帶來新模型（二）新技術帶來新模型（二）第14頁/共25頁第十五頁，編輯于星期二：四點 三十八分。3 3、蛋白質分子位置：、蛋白質分子位置：第15頁/共25頁第十六頁，編輯于星期二：四點 三十八分。1 1、在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些、在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示啟示? ?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

8、結構的進一步認識將能更完善地解釋細胞膜的各種致入微，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)展流動鑲嵌模型功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型.1. 科學研究的艱辛歷程科學研究的艱辛歷程;2.告訴我們建立模型的一般方法告訴我們建立模型的一般方法;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.結構與功能相適應；結構與功能相適應；5.科學理論是在不斷修正中完善的?？茖W理論是在不斷修正中完善的。第16頁/共25頁第十七頁，編輯于星期二：四點 三十八分。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

9、分析對紅細胞膜化學分析紅細胞膜的脂質鋪展成單層紅細胞膜的脂質鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的分子的面積是原膜表面積的兩倍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上，新的觀察和實驗證據的基礎上，提出分子結構模型。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

10、，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第17頁/共25頁第十八頁，編輯于星期二：四點 三十八分?；局Ъ芫哂辛鲃有杂械呢灤┱麄€磷脂雙分子層生物膜大多數可以運動生物膜具有結構特性: 磷脂雙分子磷脂雙分子層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部分或全部嵌入磷脂雙分子入磷脂雙分子層中層中流動性流動性成分概念圖小結概念圖小結第18頁/共25頁第十九頁，編輯于星期二：四點 三十八分。1、據研究發(fā)現，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素據研究發(fā)現，膽固醇、小分子脂肪酸、

11、維生素D D等物等物質較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（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第19頁/共25頁第二十頁，編輯于星期二：四點 三十八分。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

12、細胞膜具有選擇透過性B第20頁/共25頁第二十一頁，編輯于星期二：四點 三十八分。3、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A第21頁/共25頁第二十二頁，編輯于星期二：四點 三十八分。5、一分子一分子CO2從葉肉細胞的線粒體中擴散出來，進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，共穿過的磷脂分子層層數入該細胞的葉綠體基質內，共穿過的磷脂分子層層數是（是（ ）A. 6 B. 8 C. 12 D .16B6、研究中發(fā)現，把用發(fā)射性同位素、研究中發(fā)現，把用發(fā)射性同位素3H標記的氨標記的氨基酸注入胰島細胞中，結果會在細胞外檢測到含放射基酸注入胰島細胞中，結果會在細胞