第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是誰(shuí),隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩,是誰(shuí),為我日夜守邊防,是誰(shuí),為我傳信報(bào)安康。沒(méi)有他,我——一個(gè)小小的細(xì)胞會(huì)是何等容貌?丁衛(wèi)萍1.細(xì)胞膜的功能有哪些？2.上節(jié)課的探求實(shí)驗(yàn)闡明細(xì)胞膜的什么功能？細(xì)胞膜具有彈性嗎？問(wèn)題討論塑料袋普通布彈力布其他……用構(gòu)造跟功能相順應(yīng)的觀念分析，用哪種資料做細(xì)胞膜更適于表達(dá)細(xì)胞膜的功能？細(xì)胞膜具有：1.屏障分隔2.選擇透過(guò)性3.信息交流彈力布能完全表現(xiàn)細(xì)胞膜的功能嗎？開(kāi)篇： 從生理功能入手的科學(xué)研討從生理功能入手的科學(xué)研討19世紀(jì)末，歐文頓〔E.Overton〕在研討各種未受精卵細(xì)胞的透性實(shí)驗(yàn)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜從實(shí)驗(yàn)景象能推測(cè)出什么結(jié)論呢？思索與討論:最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)景象的推理分析還是經(jīng)過(guò)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(duì)膜的成分進(jìn)展提取、分別和鑒定嗎？膜是由脂質(zhì)組成最初根據(jù)實(shí)驗(yàn)景象和有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出想象，是一種常見(jiàn)的科學(xué)方法。假說(shuō)還需求經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)察看來(lái)證明。提出假說(shuō)20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中分別出來(lái)，化學(xué)分析膜闡明：實(shí)驗(yàn)證據(jù)從生理功能入手的科學(xué)探求膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合構(gòu)成膜的呢？問(wèn)題：承繼篇： 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(gè)親水磷酸“頭〞部，和一個(gè)疏水的脂肪酸的“尾〞部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎樣樣鋪展？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，同窗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)胞膜中能夠是怎樣排布的呢？推測(cè)單位膜模型的提出實(shí)驗(yàn)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(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞外表積的2倍脂質(zhì)分子必然陳列為延續(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(cè)？？……40年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊假說(shuō)問(wèn)題：透射電子顯微鏡〔REM〕單位膜模型的提出1959年，羅伯特森〔J.D.Robertson〕用超薄切片技術(shù)獲得了明晰的細(xì)胞膜電鏡下的照片，顯示暗-明-暗三層構(gòu)造。實(shí)驗(yàn)證據(jù)蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)單位膜模型變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)單位膜模型無(wú)法解釋的景象開(kāi)辟篇： 新技術(shù)帶來(lái)新模型膜能運(yùn)動(dòng)嗎？假設(shè)運(yùn)動(dòng)，膜上的蛋白質(zhì)又該位于什么位置？跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白新技術(shù)帶來(lái)新模型蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)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：在膜外表嵌在膜中穿透膜新技術(shù)帶來(lái)新模型用熒光染料標(biāo)志某種物質(zhì)，利用其熒光特性，來(lái)反響研討對(duì)象的相關(guān)信息。熒光標(biāo)志技術(shù)37℃下40min后出現(xiàn)了什么景象？闡明什么？膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性新技術(shù)帶來(lái)新模型①側(cè)向分散運(yùn)動(dòng)；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)小資料磷脂分子的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性新技術(shù)帶來(lái)新模型在新的察看和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的根底上，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(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型根本內(nèi)容的總結(jié):1、生物膜的組成：2、生物膜的根本骨架：3、蛋白質(zhì)分子存在形狀：4、生物膜的構(gòu)造特點(diǎn)：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)〕。有鑲在外表、嵌入、橫跨三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合構(gòu)成糖被。表達(dá)了生物膜的不對(duì)稱性?！蔡潜慌c細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有親密聯(lián)絡(luò)〕流動(dòng)性〔磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的〕生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型能否已完美無(wú)缺呢？？？？2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研討細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。以表?yè)P(yáng)他們?cè)诩?xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅姆瞰I(xiàn)。不斷完善和開(kāi)展的流動(dòng)鑲嵌模型新技術(shù)帶來(lái)新模型技術(shù)的不斷改良和創(chuàng)新，一定讓他對(duì)膜有了新的認(rèn)識(shí)……做一做新篇章： 人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無(wú)盡頭，對(duì)膜的研討將更加細(xì)致入微……小結(jié)：概念圖根本支架具有流動(dòng)性有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)生物膜具有構(gòu)造特性:磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子部分鑲在磷脂雙分子層外表部分或全部嵌入磷脂雙分子層中流動(dòng)性成分景象察看：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn)物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜。提出假說(shuō)：。實(shí)驗(yàn)證明：20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由和組成。提出問(wèn)題：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣構(gòu)成膜的呢？實(shí)驗(yàn)探求：1925年荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層恰為紅細(xì)胞外表積的2倍，提出.1959年羅伯特森提出的單位膜模型：一切生物膜都由三層構(gòu)造。提出新問(wèn)題：假設(shè)膜是靜態(tài)的，細(xì)胞的一些復(fù)雜功能又怎樣解釋呢？組織新探求：1970年，熒光標(biāo)志小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞交融實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有。1972年，桑格和尼克森提出了?；叵耄簩?duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子陳列為延續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型A不要灰心，再來(lái)一次！CDB不要灰心，再來(lái)一次！不要灰心，再來(lái)一次！祝賀他，答對(duì)了！再接再厲！知識(shí)闖關(guān)：第一關(guān)人體內(nèi)的白細(xì)胞能進(jìn)展變形運(yùn)動(dòng)，穿出毛細(xì)血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個(gè)過(guò)程的完成依托細(xì)胞膜的〔〕選擇透過(guò)性維護(hù)作用流動(dòng)性分散A不要灰心，再來(lái)一次！CDB不要灰心，再來(lái)一次！不要灰心，再來(lái)一次！祝賀他，答對(duì)了！再接再厲！知識(shí)闖關(guān)：第二關(guān)使磷脂特別適于構(gòu)成細(xì)胞膜的緣由是〔〕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(lái)一次！CDB不要灰心，再來(lái)一次！不要灰心，再來(lái)一次！祝賀他，答對(duì)了！再接再厲！知識(shí)闖關(guān)：第三關(guān)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，與這一特性親密相關(guān)的成分是〔

〕磷脂糖蛋白

蛋白質(zhì)

磷脂、蛋白質(zhì)某研討性學(xué)習(xí)小組欲研討細(xì)胞膜的構(gòu)造和成分，假設(shè)他是課題組成員，請(qǐng)他回答以下問(wèn)題：〔1〕應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)〔〕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〕將選取的上述資料放入，由于浸透作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂，然后再用法獲得純真的細(xì)胞膜?！?〕假設(shè)將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬螅韵履苷_反響其分布的圖是〔〕