生物膜的流动镶嵌模型是怎样的(第四章 第二节生物膜的流动镶嵌模型)
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最近真姐在全国几大知名高端生物群里推了一下“真姐的生物课堂”,结果出乎意料地收到来自省内外各地生物教师发来的贺电,有夸奖真姐ppt做得好的,有说真姐幽默的,更有甚者,授予真姐“美女生物教师”的荣誉称号…
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万一,有一天,您发现真容与照片相差甚远,千万记得要镇静,若不幸引发眼梗之类的重疾,真姐概不负责,而且到那时“美女生物教师”的荣誉称号我也绝不退还。
毕竟,滚滚长江东逝水,岁月何曾饶过谁?
嗯,浑身轻飘飘的,有种要挣脱地球引力的感觉,可能是我膨胀了。
接下来,一首《膨胀》送给自己,送给手机屏幕前的你。
生活不易,且膨且胀且努力吧,终有一天,我们的实力都配得上膨胀后的自己!
喝完鸡汤,下面开始我们紧张的教学!
《今日谜语》
是谁,隔开了原始海洋的动荡,
是谁,为我日夜守边防,
是谁,为我们传信报安康。
没有你,我一个小小的细胞会是何等莫样?
从物质跨膜运输的实例我们可以看出,细胞膜对物质进出细胞是有选择性的,可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
请大家从结构与功能相适应的角度来分析,假如让你制作一个真核细胞的三维结构模型,现在提供三种材料来做细胞膜:塑料袋、普通布和弹力布,你会选择哪一种?说出你选择的理由?
◣ 细胞膜是系统的边界→塑料袋、普通布、弹力布均能满足;
◣ 细胞膜能控制物质进出,让一部分物质通过,其他物质不能通过→普通布和弹力布可以满足这一特点;
◣ 从细胞的吸水和失水可说明细胞能在一定范围内涨大或者缩小,进而说明细胞膜具有一定的弹性→这一特性只有弹力布可以满足;
综上所述:若在上述三种材料中选择来做细胞膜,只有弹力布可以满足上述三项功能的要求。
(通过这个问题的探讨,引导学生认识到建立细胞膜的结构模型时,必须从结构与功能相适应的观点出发来思考。)
我们在“细胞膜——系统的边界”这一节中学过细胞膜具有三大功能:作为系统的边界,将细胞与外界环境分开;控制物质的进出;进行细胞间的信息交流。显然,弹力布做细胞膜并不能实现细胞间信息交流的功能。
那细胞膜到底具有怎样的结构,才使它同时具有上述功能呢?
当年科学家正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问,开始探索生物膜结构的。下面让我们一起亲历科学家的探索历程,一起感受科学的魅力。
这种根据对实验现象的推理分析得出的结论,我们称之为“假说”,假说只是暂时性可被接受的解释,其正确与否,还需要通过观察和实验来进一步验证和完善,所以我们有必要对细胞膜的成分进行提取、分离和鉴定。
过资料二可知,细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,脂质中主要是磷脂,那么磷脂是怎样参与到细胞膜结构的构建呢?
已知细胞膜的内外两侧都是液体环境,大家能否试着推测一下,细胞膜上的磷脂该如何排布才能适应这一环境呢?
两位荷兰科学家的实验,我们得出一个结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
除了脂质外,蛋白质也是细胞膜的成分,那么蛋白质该位于细胞膜的什么位置呢?
罗伯特森提出的“三明治”模型,认为所有的生物膜都具有相同的统一结构,蛋白质均匀分布在膜的两侧,生物膜是静止的刚性结构。
通过观察,我们知道蛋白质在细胞膜中的分布是不均匀的,或镶或嵌或贯穿于磷脂双分子层中。
此外,罗伯特森关于单位膜模型的依据来自于电镜下观察到的生物膜,是没有生物活性的,这是一种静态的统一结构,对于活细胞生物膜的许多复杂生命现象不能很好的解释,比如:细胞吸水和失水时细胞膜的可塑性变化、细胞分裂和细胞生长过程中膜的变化,还比如我们在显微镜下常常可以看见白细胞追杀细菌的场景,这说明细胞膜不可能是静止不动的。
可见,单位膜模型还存在一些不足,有待改进。
实验反映出细胞表面的蛋白质分子是可以运动的 ,由此证明细胞膜具有一定的流动性。
那请问生物膜上的磷脂分子也能运动吗?你如何去证明呢?
同样的,我们也可以用荧光素来标记磷脂分子,进而研究磷脂分子在细胞膜中的运动情况。膜脂的流动性主要是指磷脂分子的侧向运动,它是细胞完成生长、增殖在内的多种生理功能所必需的。
在动物细胞中,胆固醇对膜的流动性起着重要的双重调节作用,既可以限制磷脂分子的运动,也可以将磷脂分子隔开,使其更易流动。
在继承前人推论的基础上,结合新的观察和实验证据,又有科学家提出一些关于生物膜的分子结构模型的假说。其中1972年桑格和尼克森提出的“流动镶嵌模型”为大多数人所接受。
哈哈哈,现在大家对生物膜的结构已经有了初步的认识,你能根据所学内容再结合“课外制作”部分来做一个生物膜模型吗?
今天就膨胀到这里,欢迎大家踊跃说我美。
再贱!