安陽市優(yōu)質(zhì)課生物膜的流動鑲嵌

1、是誰，隔開了原始海洋的動蕩，是誰，隔開了原始海洋的動蕩，是誰，為我日夜守邊防，是誰，為我日夜守邊防，是誰，為我傳信報(bào)安康。是誰，為我傳信報(bào)安康。沒有你，我沒有你，我一個(gè)小小的細(xì)胞，一個(gè)小小的細(xì)胞，會是何等模樣會是何等模樣? ? 必修一必修一 第四章第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第第2 2節(jié)節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型安陽市一中安陽市一中 杜小利杜小利一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料資料1 1時(shí)間：時(shí)間：1919世紀(jì)世紀(jì) 人物：歐文頓人物：歐文頓實(shí)驗(yàn)：用實(shí)驗(yàn)：用500500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行

2、過上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透行過上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：性是不一樣的：凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜提示：相似相溶原理提示：相似相溶原理問題：你能推測出什么結(jié)論？問題：你能推測出什么結(jié)論？膜是由脂質(zhì)組成的。膜是由脂質(zhì)組成的。對現(xiàn)象的推理分析對現(xiàn)象的推理分析有必要有必要問題：最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過問題：最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通

3、過膜成分的提取和鑒定？對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？問題：在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成問題：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？分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？結(jié)論：細(xì)胞膜的主要成分是結(jié)論：細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。資料資料2 2時(shí)間：時(shí)間：2020世紀(jì)世紀(jì)初初實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對哺乳動物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對哺乳動物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)成分析科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)化學(xué)成分析科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶分解。的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶分解。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探

4、索歷程“頭頭”部是親水的，部是親水的，“尾尾”部部是疏是疏水的。水的。1 1、磷脂在空氣水界面上鋪成單層分子，該如何排、磷脂在空氣水界面上鋪成單層分子，該如何排列？列？探究：生物膜的組成成分探究：生物膜的組成成分磷脂如何排布？磷脂如何排布？2 2、細(xì)胞膜細(xì)胞膜中中兩層磷脂分子如何兩層磷脂分子如何排列排列?( ?(模型建構(gòu)模型建構(gòu)) )資料資料3 3時(shí)間：時(shí)間：19251925年年 人物：兩位荷蘭的科學(xué)家人物：兩位荷蘭的科學(xué)家實(shí)驗(yàn)：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）實(shí)驗(yàn)：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì), ,在空氣在空氣水界面上水界面上鋪展成單分

5、子層鋪展成單分子層, ,測得單分子層的面積恰為紅細(xì)測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的胞表面積的2 2倍倍. .結(jié)論：細(xì)胞膜的脂質(zhì)排列成兩層結(jié)論：細(xì)胞膜的脂質(zhì)排列成兩層一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料資料4 419591959年，羅伯特森（年，羅伯特森（J. D. Robertson J. D. Robertson ）用超）用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜電鏡下的照片，薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜電鏡下的照片，顯示暗顯示暗- -明明- -暗三層結(jié)構(gòu)。暗三層結(jié)構(gòu)。提示：蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；提示：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

6、亮色。磷脂分子的電子密度低，顯亮色。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)認(rèn)為：認(rèn)為：2 2、生物膜是、生物膜是靜態(tài)靜態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。1 1、所有、所有生物膜生物膜都是都是蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成；構(gòu)成；資料資料5 5 冰凍蝕刻電子顯微法冰凍蝕刻電子顯微法 標(biāo)本用干冰（液氮）冰凍后用冷刀斷開，升溫后暴標(biāo)本用干冰（液氮）冰凍后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面，電鏡下觀察。露斷裂面，電鏡下觀察。細(xì)細(xì)胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型變形蟲

7、的攝食變形蟲的攝食資料資料6 6時(shí)間：時(shí)間：19701970年年一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動性。結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動性。模型建構(gòu)：根據(jù)已有的知識，模型建構(gòu)：根據(jù)已有的知識， 構(gòu)建生物膜的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建生物膜的結(jié)構(gòu)模型.二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容19721972年，桑格和尼克森提出年，桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型生物膜生物膜磷脂分子磷脂分子蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子流流動性動性具具 有有基本支架基本支架有的有的 整個(gè)整個(gè)磷脂雙分子層磷脂雙分子層大多數(shù)大多數(shù)可以可以結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有的有的 磷磷脂脂雙分子層表面雙分子層表面

8、有的有的 磷磷脂雙分子層中脂雙分子層中主主 要要 成成 分分流動性流動性雙分子雙分子 層構(gòu)成層構(gòu)成運(yùn)動運(yùn)動嵌入嵌入貫穿貫穿鑲在鑲在二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容功能功能特特點(diǎn)點(diǎn) 選擇選擇透過性透過性二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容H201.1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素素D D等等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋ㄎ镔|(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋?）A A、細(xì)、細(xì)胞膜具有一定流動性胞膜具有一定流動性B B、細(xì)、細(xì)胞膜是選擇透過胞膜是選擇透過性膜性膜C C、細(xì)、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂

9、雙分脂雙分子層為基本骨架子層為基本骨架D D、細(xì)、細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子練習(xí)鞏固:2.一分子一分子COCO2 2從葉肉細(xì)胞的線粒從葉肉細(xì)胞的線粒體中體中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞葉綠相鄰細(xì)胞葉綠體內(nèi)體內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（，共穿過的生物膜層數(shù)是（ ）A A、5 B5 B、6 C6 C、7 D7 D、8 83.細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、信息傳細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、信息傳遞有著密遞有著密切切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（ ）A A、糖、糖蛋白蛋白 B B、磷、磷脂脂 C C、脂、脂肪肪 D D、核、核酸酸4.4.變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（賴于細(xì)胞膜的（ ）A A、保、保護(hù)作用護(hù)作用 B B、一、一定的流動性定的流動性 C C、主、