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1、溫故知新：溫故知新：1.1.什么叫生物膜？什么叫生物膜？細胞中的膜細胞中的膜（含細胞膜、細胞器膜、核膜）（含細胞膜、細胞器膜、核膜） 2.2.細胞膜的主要成分是什么？細胞膜的主要成分是什么？脂質(zhì)脂質(zhì) 約約50%50%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 約約40%40%糖類糖類 2% 2% 10% 10%主要成分主要成分問題探討問題探討解析：三種材料比較，彈力布更能體現(xiàn)細胞膜的柔變解析：三種材料比較，彈力布更能體現(xiàn)細胞膜的柔變性和一定的通透性，相對好一些。當然，這幾種材性和一定的通透性，相對好一些。當然，這幾種材料的特點與真實的細胞膜之間還有不小的差距。料的特點與真實的細胞膜之間還有不小的差距。2.2.微孔塑膠、豬或
2、其他動物的膀胱微孔塑膠、豬或其他動物的膀胱1.1.彈力布彈力布解析：有條件的話，使用微孔塑膠或利用激光給氣球解析：有條件的話，使用微孔塑膠或利用激光給氣球打上微孔都可以作為模型的細胞膜。使用透析袋也打上微孔都可以作為模型的細胞膜。使用透析袋也可以。如果制作臨時使用的模型，利用豬或其他動可以。如果制作臨時使用的模型，利用豬或其他動物的膀胱做細胞膜是更加理想的材料。物的膀胱做細胞膜是更加理想的材料。1 1. .歐文頓的實驗：歐文頓的實驗：2 2. .化學分析：化學分析：3 3. .兩位荷蘭科學家的實驗：兩位荷蘭科學家的實驗：一一 、 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程膜主要成分是脂質(zhì)和蛋
3、白質(zhì)。膜主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易通過細胞膜凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易通過細胞膜膜是由脂質(zhì)組成的膜是由脂質(zhì)組成的細胞膜的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。細胞膜的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。從細胞膜中提取的脂質(zhì)鋪展成單分子從細胞膜中提取的脂質(zhì)鋪展成單分子層，其表面積是細胞表面積的兩倍層，其表面積是細胞表面積的兩倍現(xiàn)象現(xiàn)象: :提出提出: :表明表明: :現(xiàn)象現(xiàn)象: :結(jié)論結(jié)論: :水中油滴表面的磷脂分子又會怎樣排列呢？水中油滴表面的磷脂分子又會怎樣排列呢？水中油滴表面的磷脂分子的排列方式水中油滴表面的磷脂分子的排列方式油滴油滴水表面單層的磷脂分子會怎樣排列呢？水表面單層的磷脂分子會怎樣排
4、列呢？磷脂磷脂水表面的單層磷脂分子的排列方式水表面的單層磷脂分子的排列方式得出得出結(jié)論結(jié)論細胞膜中的脂質(zhì)分子排列成連續(xù)細胞膜中的脂質(zhì)分子排列成連續(xù)的兩層的兩層 實驗結(jié)果實驗結(jié)果展層后脂質(zhì)面展層后脂質(zhì)面積約為積約為紅細胞紅細胞表面積的兩倍表面積的兩倍19251925年荷蘭科學家從紅細胞中抽年荷蘭科學家從紅細胞中抽取脂類進行展層取脂類進行展層設(shè)計設(shè)計實驗實驗提出提出問題問題細胞膜中的脂質(zhì)分子真是單層排列細胞膜中的脂質(zhì)分子真是單層排列的嗎？的嗎？ 4 4）. .磷脂單分子層的面積恰為紅磷脂單分子層的面積恰為紅細胞表面積的細胞表面積的2 2倍倍 解析：因為磷脂分子的解析：因為磷脂分子的“頭部頭部”親水
5、，所以在水親水，所以在水空氣界面空氣界面上磷脂分子是上磷脂分子是“頭部頭部”向下向下與水面接觸，尾部則朝向空與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W家因測得單分氣一面?？茖W家因測得單分子層的面積恰為紅細胞表面子層的面積恰為紅細胞表面積的積的2 2倍，才得出膜中的脂質(zhì)倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。結(jié)論?？茖W家質(zhì)疑：科學家質(zhì)疑： 靜態(tài)模型的細胞膜的結(jié)構(gòu)靜態(tài)模型的細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能不能一致，無法解釋變和功能不能一致，無法解釋變形蟲的變形運動和細胞的生長形蟲的變形運動和細胞的生長細胞膜結(jié)構(gòu)細胞膜結(jié)構(gòu) 的電鏡照片的電鏡照片細胞膜的細胞膜的暗暗- -亮亮- -暗暗三
6、層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)4 4. .羅伯特森實驗羅伯特森實驗：電鏡觀察：電鏡觀察：推斷：推斷：所有的生物膜都由所有的生物膜都由蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -脂質(zhì)脂質(zhì)- -蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)5 5. .熒光染料標記實驗：熒光染料標記實驗： 綠色熒光標記表面蛋白質(zhì)分子的小綠色熒光標記表面蛋白質(zhì)分子的小鼠細胞和紅色熒光標記表面蛋白質(zhì)分子鼠細胞和紅色熒光標記表面蛋白質(zhì)分子的人細胞的人細胞融合后，熒光均勻分布融合后，熒光均勻分布。細胞膜具有流動性。細胞膜具有流動性。現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：思考與討論思考與討論1.1.關(guān)鍵性的推動作用關(guān)鍵性的推動作用解析：在建立生物膜模型的過程
7、中，實驗技術(shù)的解析：在建立生物膜模型的過程中，實驗技術(shù)的進步起到了關(guān)鍵性的推動作用。如電子顯微鏡進步起到了關(guān)鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認識到膜的技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標記小鼠細胞與人細內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認識便不能發(fā)展。些技術(shù)的支持，人類的認識便不能發(fā)展。2.2.解析：解析：在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功在建立生物膜模型的
8、過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點始終引導人們不斷實踐、認識，能相適應(yīng)的觀點始終引導人們不斷實踐、認識，再實踐、再認識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)再實踐、再認識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。能不完全相同是矛盾的。 還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由
9、此促進還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進學者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。學者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學者使用了更加先進的技術(shù)，運用紅外光一些學者使用了更加先進的技術(shù)，運用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情況，恰能較好地解釋不同結(jié)構(gòu)的的不同分布情況，恰能較好地解釋
10、不同結(jié)構(gòu)的生物膜具有不同的生理功能。生物膜具有不同的生理功能。19721972年在新的實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，年在新的實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，桑格桑格和尼克森和尼克森提出細胞膜的流動鑲嵌模型提出細胞膜的流動鑲嵌模型二二 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 磷脂磷脂雙分子層雙分子層構(gòu)成了膜的構(gòu)成了膜的基本支架基本支架，這個支，這個支架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性流動性。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子有的分子有的鑲鑲在磷脂雙分子層表面，有的部在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部分或全部嵌嵌入入磷脂雙分子層中，有的磷脂雙分子層中，有的橫跨橫跨整個磷脂雙整個磷脂雙分子層。分子層。大多數(shù)大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以蛋白質(zhì)是可以運動運動的。的。糖被糖被 ： 在細胞膜的外表在細胞膜的外表v細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白糖蛋白 v重要作用：保護、潤滑；細胞識別重要作用：保護、潤滑；細胞識別糖脂：糖脂：細胞表面糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的。細胞表面糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的。生物膜的特點生物膜的特點結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 功能特點：功能特點： 具有選擇透過性具有選擇透過性具有一定的流動性具有一定的流動性
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