廣東省汕頭市金山中學高中生物第四章第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型課件新人教版必修

1、第四章第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型從生理功能入手的科學研究從生理功能入手的科學研究19世紀末，歐文頓用500多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗不溶于脂質(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)細胞膜細胞膜從實驗現(xiàn)象能推測出什么結(jié)論呢？思考與討論思考與討論: :最初認識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對實驗現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？膜是由脂質(zhì)組成最初依據(jù)實驗現(xiàn)象和有關(guān)知識，經(jīng)過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出設想，是一種常見的科學方法。假說還需要通過實驗觀察來證實。提出假說20世紀初，科學家將細胞膜

2、從哺乳動物的成熟的紅細胞中分離出來，化學分析膜表明：實驗證據(jù)從生理功能入手的科學探究從生理功能入手的科學探究膜的主要成分是脂質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢？問題：問題：實驗：1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從紅細胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍?？茖W家由此得出結(jié)論科學家由此得出結(jié)論：為什么磷脂在空氣為什么磷脂在空氣水界面鋪展成單分子層？水界面鋪展成單分子層？科學家是如何從這一現(xiàn)象推導出科學家是如何從這一現(xiàn)象推導出“脂質(zhì)在細胞膜上排列脂質(zhì)在細胞膜上排列為連續(xù)的兩層為連續(xù)的兩層”？小資料磷脂是組成細胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘

3、油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭”部，和一個疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？親水“頭部”水水空氣空氣親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水，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”單分子層的面積恰為紅細胞表面積的單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2 2倍倍 1959年，羅伯特森利用電鏡，獲年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗得了清晰的細胞膜照片，顯示暗明明暗暗的三層結(jié)構(gòu)。的三層結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的“三明治”模型靜止模型的觀點靜止模型的觀點 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)（三層結(jié)

4、構(gòu)）蛋白質(zhì)（三層結(jié)構(gòu)）要點：所有膜結(jié)構(gòu)都相同要點：所有膜結(jié)構(gòu)都相同靜態(tài)的結(jié)構(gòu)靜態(tài)的結(jié)構(gòu)質(zhì)疑：）各種生物膜功能不同，應該結(jié)構(gòu)也不同）各種生物膜功能不同，應該結(jié)構(gòu)也不同）細胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象）細胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象不好解釋不好解釋新的發(fā)現(xiàn)：隨著新技術(shù)的運用，科學家發(fā)現(xiàn)隨著新技術(shù)的運用，科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部鋪在脂質(zhì)的表面，膜蛋白并不是全部鋪在脂質(zhì)的表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。中的。小鼠細胞和人細胞融合實驗時間：時間：1970年 人物：人物：費雷和埃迪登等實驗：實驗：將人和鼠的細胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標記后融合結(jié)論：細胞膜具

5、有流動性結(jié)論：細胞膜具有流動性 1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，提出了證據(jù)的基礎上，提出了流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型,為多為多數(shù)人所接受數(shù)人所接受1、細胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中、細胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 2、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的內(nèi)、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物膜的基本骨架；膜的基本骨架；3、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌

6、入蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌入在其內(nèi)部，或橫跨整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)在其內(nèi)部，或橫跨整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。出分布的不對稱性。4、在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂糖蛋白的作用：糖蛋白的作用：1有保護和潤滑作用，有保護和潤滑作用，2還與細胞膜表面的識別有密切關(guān)系還與細胞膜表面的識別有密切關(guān)系（2）膜蛋白的運動性）膜蛋白的運動性5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的，體現(xiàn)了動的，體現(xiàn)了膜的流動性膜的流動性（結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點）（1）磷脂分子的運動性）磷脂分子的運動性小結(jié)：小結(jié)

7、：1.生物膜的組成：生物膜的組成：生物膜是由生物膜是由_和和_組成的。組成的。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2.生物膜的流動鑲嵌模型。生物膜的流動鑲嵌模型。 生物膜的流動模型認為，生物膜的流動模型認為，_構(gòu)成了膜的基構(gòu)成了膜的基本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂具有流動性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂具有流動性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。子也是可以運動的。磷脂雙分子層磷脂雙分子層3.糖被的結(jié)構(gòu)及功能。糖被的結(jié)構(gòu)及功能。 糖被是細胞膜的外表，一層由細胞膜上的糖被是細胞膜的外表，一層由細胞膜上的_和和_結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類細胞識別細胞識

8、別保護潤滑保護潤滑：19世紀末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)更容易透過細胞膜。 。20世紀初，對膜的化學分析結(jié)果指出膜主要由 和 組成。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？ 1925年 荷蘭科學家測得膜單分子層恰為紅細胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的“三明治”模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)。 如果膜是靜態(tài)的，細胞的一些復雜功能又怎樣解釋呢？ 1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 。 1972年，桑格和尼克森提出了 。 回顧：對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程回顧：對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動性流動鑲嵌模型不要灰心，不要灰心，再來一次！再來一次！不要灰心，不要灰心，再來一次！再來一次！不要灰心，不要灰心，再來一次！再來一次！恭喜你，答恭喜你，答對了！再接對了！再接再厲！再厲！實戰(zhàn)演練實