第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型 是誰 隔開了原始海洋的動蕩 是誰 為我日夜守邊防 是誰 為我傳信報安康 沒有你 我 一個小小的細(xì)胞會是何等模樣 丁衛(wèi)萍 1 細(xì)胞膜的功能有哪些 2 上節(jié)課的探究實驗說明細(xì)胞膜的什么功能 細(xì)胞膜具有彈性嗎 問題探討 用結(jié)構(gòu)跟功能相適應(yīng)的觀點分析 用哪種材料做細(xì)胞膜更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能 細(xì)胞膜具有 1 屏障分隔2 選擇透過性3 信息交流 彈力布能完全表現(xiàn)細(xì)胞膜的功能嗎 開篇 從生理功能入手的科學(xué)研究 從生理功能入手的科學(xué)研究 19世紀(jì)末 歐文頓 e overton 在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性實驗 從實驗現(xiàn)象能推測出什么結(jié)論呢 思考與討論 最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)組成的 是通過對實驗現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定 在推理分析得出結(jié)論后 還有必要對膜的成分進(jìn)行提取 分離和鑒定嗎 膜是由脂質(zhì)組成 20世紀(jì)初 科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動物的成熟的紅細(xì)胞中分離出來 化學(xué)分析膜表明 實驗證據(jù) 從生理功能入手的科學(xué)探究 膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢 問題 繼承篇 單位膜模型的提出 單位膜模型的提出 小資料 磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì) 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 磷脂分子在空氣 水界面上會怎么樣鋪展 親水 頭部 水 空氣 親水的 頭部 與水接觸 疏水的 尾巴 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 疏水 尾部 單位膜模型的提出 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布的呢 推測 單位膜模型的提出 實驗證據(jù) 1925年gorter和grendel用丙酮 一種有機(jī)溶劑 從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類 在空氣 水界面上鋪展成單分子層 測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層 gorter 脂單分子層 2 單位膜模型的提出 蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢 推測 問題 透射電子顯微鏡 rem 單位膜模型的提出 變形蟲的變形運動 單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象 開拓篇 新技術(shù)帶來新模型 膜能運動嗎 如果運動 膜上的蛋白質(zhì)又該位于什么位置 新技術(shù)帶來新模型 蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的 科學(xué)家關(guān)于蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上存在的三種方式的概括 在膜表面嵌在膜中穿透膜 新技術(shù)帶來新模型 37 下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象 說明什么 膜上的蛋白質(zhì)具有流動性 新技術(shù)帶來新模型 側(cè)向擴(kuò)散運動 旋轉(zhuǎn)運動 擺動運動 小資料 磷脂分子的運動 細(xì)胞膜具有流動性 新技術(shù)帶來新模型 在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上 1972年桑格 s j singer 和尼克森 g nicolson 提出了新的生物膜模型 流動鑲嵌模型 為多數(shù)人所接受 流動鑲嵌模型 流動鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結(jié) 1 生物膜的組成 2 生物膜的基本骨架 3 蛋白質(zhì)分子存在形態(tài) 4 生物膜的結(jié)構(gòu)特點 主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成 磷脂雙分子層 親水性頭部朝向兩側(cè) 疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè) 有鑲在表面 嵌入 橫跨三種 外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖被 體現(xiàn)了生物膜的不對稱性 糖被與細(xì)胞識別 胞間信息交流等有密切聯(lián)系 流動性 磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運動的 生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺呢 2003年度諾貝爾化學(xué)獎授予兩名研究細(xì)胞膜的美國科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng) 以表彰他們在細(xì)胞膜物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I(xiàn) 不斷完善和發(fā)展的流動鑲嵌模型 新技術(shù)帶來新模型 技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新 一定讓你對膜有了新的認(rèn)識 做一做 新篇章 人類對自然界的認(rèn)識永無止境 對膜的研究將更加細(xì)致入微 小結(jié) 概念圖 磷脂雙分子層 蛋白質(zhì)分子 部分鑲在磷脂雙分子層表面 部分或全部嵌入磷脂雙分子層中 流動性 成分 現(xiàn)象觀察 19世紀(jì)末 歐文頓發(fā)現(xiàn)物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜 提出假說 實驗證明 20世紀(jì)初 對膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由和組成 提出問題 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢 實驗探究 1925年荷蘭科學(xué)家測得膜單分子層恰為紅細(xì)胞表面積的2倍 提出 1959年羅伯特森提出的單位膜模型 所有生物膜都由三層結(jié)構(gòu) 提出新問題 如果膜是靜態(tài)的 細(xì)胞的一些復(fù)雜功能又怎樣解釋呢 組織新探究 1970年 熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗 指出細(xì)胞膜具有 1972年 桑格和尼克森提出了 回顧 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 溶于脂質(zhì)的 膜是由脂質(zhì)組成 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) 脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) 流動性 流動鑲嵌模型 a 不要灰心 再來一次 c d b 不要灰心 再來一次 不要灰心 再來一次 恭喜你 答對了 再接再厲 知識闖關(guān) 第一關(guān) 人體內(nèi)的白細(xì)胞能進(jìn)行變形運動 穿出毛細(xì)血管壁 吞噬侵入人體內(nèi)的病菌 這個過程的完成依靠細(xì)胞膜的 選擇透過性 保護(hù)作用 流動性 擴(kuò)散 a 不要灰心 再來一次 c d b 不要灰心 再來一次 不要灰心 再來一次 恭喜你 答對了 再接再厲 知識闖關(guān) 第二關(guān) 使磷脂特別適于形成細(xì)胞膜的原因是 磷脂是疏水性 磷脂是親水性的 磷脂能迅速吸水 磷脂既是疏水性的又是親水性的 a 不要灰心 再來一次 c d b 不要灰心 再來一次 不要灰心 再來一次 恭喜你 答對了 再接再厲 知識闖關(guān) 第三關(guān) 細(xì)胞膜具有選擇透過性 與這一特性密切相關(guān)的成分是 磷脂 糖蛋白 蛋白質(zhì) 磷脂 蛋白質(zhì) 某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分 如果你是課題組成員 請你回答下列問題 1 應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實驗 a 神經(jīng)細(xì)胞b 口腔上皮細(xì)胞c 成熟的紅細(xì)胞d 白細(xì)胞 2 將選取的上述材料放入 由于滲透作用 一段時間后細(xì)