本期课程由毕业于南京大学,具有7年教育教学经验的老师开发,适合高一和高三学生学习使用。包含4节微课,分别是:1.对生物膜成分的探索,2.对生物膜成分的探索,3.探索蛋白质在磷脂双分子层中的分布,4.流动镶嵌模型。
膜的成分和结构的初步阐明,最初都是先根据实验现象和有关知识,提出假说或是模型,而不是通过实验观察直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据,同时还需要严谨的推理和大胆的想象。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。
在建立生物膜模型的过程中,结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识,使人类一步步接近生物膜结构的真相。在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜,冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们意识到膜的内外两侧并不对称,荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性。荧光标记法其实就是免疫荧光标记法。没有这些技术的支持,人类的认识便不能发展。科技发展使人类对生物的认识更加深入,也可以解决更多的实际问题,我们需要学以致用,回馈社会。
在教材的知识学习中,同学们应该清楚掌握磷脂分子的结构,即亲水性的头部和疏水性的尾部。由于磷脂分子的结构特点,决定了生物膜上磷脂分子呈双层排布,且亲水性的头部朝内外两侧,疏水性的尾部朝中间。磷脂双分子层内部的疏水性,几乎阻碍所有水溶性分子通过。但是,在细胞必须与外界交换的物质中,有许多是水溶性的。早在100多年前,人们就推测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。直到1988年,美国科学家阿格雷(P.Agre)才成功地将构成水通道的蛋白质分离出来,证实了人们的推测。2003年10月 8日,阿格雷和另外一位科学家同时获得了诺贝尔化学奖。
磷脂双分子层作为细胞膜的基本支架,它的亲水性和亲脂性也决定了在药物设计和药物开发的过程中,要充分考虑药物的水溶性和脂溶性。药物设计过程中的药代动力学实验不可忽视。
教材68页中图4-6:生物膜的结构模型示意图中,膜外侧与膜内侧的区别除了糖蛋白外,还有膜内侧的细胞骨架。膜上的蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层中。大多数蛋白质分子也是可以运动的。之所以谈大多数的蛋白质可以运动,是因为在真核细胞中,某些蛋白质与细胞骨架相连,细胞骨架在一定上限制了膜蛋白的运动。
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讲师介绍
罗越琳
南京大学硕士毕业,在一线从教7年,带过两届毕业班。深知教育学、心理学,了解新课程改革和新高考。教学中注重对学生生物核心素养的培养,并注重文史知识的贯穿。
南京大学硕士毕业,在一线从教7年,带过两届毕业班。深知教育学、心理学,了解新课程改革和新高考。教学中注重对学生生物核心素养的培养,并注重文史知识的贯穿。