【人教版】高中生物-4-2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件

第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸問(wèn)題探討細(xì)胞膜的功能有哪些？用結(jié)構(gòu)跟功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)分析，用哪種材料做細(xì)胞膜更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能？彈力布塑料袋普通布問(wèn)題探討細(xì)胞膜的功能有哪些？用結(jié)構(gòu)跟功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)分析，用一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料一：1895年，歐文頓（E.Overton）選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過(guò)細(xì)胞膜結(jié)論1：生物膜中含有脂質(zhì)(后來(lái)確定為磷脂)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推測(cè)出什么結(jié)論？

一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料一：1895年，歐文頓（E.O一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子，它有一個(gè)親水磷酸“頭”部，和一個(gè)疏水的脂肪酸的“尾”部親水“頭部”疏水“尾部”分子式空間結(jié)構(gòu)一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程思考：如果有一個(gè)水槽，把磷脂分子鋪在水面上，磷脂分子將如何在水—空氣界面上排布？與水親和的親水頭分布在水相中，而兩條疏水尾與水不親和，因此受到水分子的排斥而朝向空氣中空氣水一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程思考：如果有一個(gè)水槽，把磷脂分子鋪一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程思考：如果攪動(dòng)水槽中的水，迫使磷脂分子進(jìn)入水溶液中，磷脂分子在水溶液中又將如何分布？磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)的聚集起來(lái)，形成一個(gè)脂分子團(tuán)，親水頭向外，疏水尾朝內(nèi)一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程思考：如果攪動(dòng)水槽中的水，迫使磷脂一、對(duì)生物膜成分的探索思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水中形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么磷脂分子又將如何排布？水水A水水B水水C磷脂分子形成兩層分子，親水頭分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液，疏水尾相對(duì)排列在內(nèi)一、對(duì)生物膜成分的探索思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程正常情況下生物膜處于什么環(huán)境？理論上說(shuō)，生物膜中的磷脂如何排列？理論需要實(shí)驗(yàn)的支持！水水B一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程正常情況下生物膜處于什么環(huán)境？理一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料二：1925年，E.Gorter和F.Grendel用丙酮抽提紅細(xì)胞細(xì)胞膜中的脂類物質(zhì)在水面鋪成單分子層，聚攏后測(cè)得的總面積是紅細(xì)胞總面積的2倍結(jié)論2：生物膜中磷脂分子排列為雙層細(xì)胞膜=2×脂質(zhì)單分子層一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料二：1925年，E.Gorte一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程既然脂質(zhì)容易通過(guò)細(xì)胞膜，那么為什么水溶性的物質(zhì)（如離子）也能通過(guò)細(xì)胞膜呢？構(gòu)成生物膜的成分除了磷脂分子以外，還有其它成分嗎？一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程既然脂質(zhì)容易通過(guò)細(xì)胞膜，那么為什么一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料三：科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解結(jié)論3：生物膜中還有蛋白質(zhì)成分思考：生物膜中還有什么成分？一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料三：科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程背景知識(shí)：蛋白質(zhì)分子是水溶性的，蛋白質(zhì)分子在整體上表現(xiàn)為親水性，而有些蛋白質(zhì)有疏水性部位磷脂分子有親水性頭部和疏水性尾部，而且排列為雙分子層，那么蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中是如何排列的呢？一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程背景知識(shí)：蛋白質(zhì)分子是水溶性的，蛋一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料四：1959年，J.D.Robertsen觀察電鏡下用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶提出：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)---脂質(zhì)---蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料四：1959年，J.D.Rob一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程三明治模型1.蛋白質(zhì)在膜中分布的對(duì)稱性2.靜態(tài)結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程三明治模型1.蛋白質(zhì)在膜中分布的一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程20世紀(jì)60年代后，人們對(duì)生物膜的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)提出質(zhì)疑：如果這樣，細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實(shí)現(xiàn)，就連細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)都不好解釋一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程20世紀(jì)60年代后，人們對(duì)生物膜的蛋白質(zhì)(

)在磷脂雙分子層中一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料5：冰凍蝕刻電子顯微法，標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面結(jié)論4：蛋白質(zhì)在膜中的分布是（）的不對(duì)稱鑲在、嵌入、貫穿跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白蛋白質(zhì)(一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程生物膜中的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)和捕食一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程生物膜中的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)論5：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。(進(jìn)一步研究表明磷脂分子也是可以運(yùn)動(dòng)的)資料6：1970年，F(xiàn)rye和Edidin的人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：融合后的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。將細(xì)胞放在37℃培養(yǎng)40min后，兩種顏色均勻分布在融合后的生物膜表面一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程結(jié)論5：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型———流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受流動(dòng)鑲嵌模型二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，197二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型糖蛋白（糖被）蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式)多糖磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)）二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型糖蛋白（糖被）蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式)二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.生物膜的組成：2.生物膜的基本骨架：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成磷脂雙分子層（親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）3.蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱性二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.生物膜的二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容4.生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的）在細(xì)胞膜外表面，糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白又叫做糖被。作用：具有保護(hù)和潤(rùn)滑、與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間信息傳遞等密切5.糖被（位置、化學(xué)本質(zhì)、作用）除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的糖脂二、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容4.生物膜的回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間科學(xué)家或?qū)嶒?yàn)結(jié)論19世紀(jì)末歐文頓膜是由

組成的20世紀(jì)初膜的分離實(shí)驗(yàn)?zāi)さ闹饕煞质?/p>

和_______1925年脂質(zhì)的提取實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的_____1959年羅伯特森所有的生物膜都由

三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有_______1972年桑格和尼克森提出生物膜的

模型脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)兩層流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間科學(xué)家或?qū)嶒?yàn)結(jié)論19世紀(jì)末歐當(dāng)堂訓(xùn)練磷脂雙分子層

流動(dòng)性

蛋白質(zhì)分子

嵌入

貫穿

運(yùn)動(dòng)

當(dāng)堂訓(xùn)練磷脂雙分子層流動(dòng)性蛋白質(zhì)分子嵌入貫穿運(yùn)動(dòng)當(dāng)堂訓(xùn)練結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的_____________生物膜的功能特性：______________糖蛋白

糖被

細(xì)胞識(shí)別

流動(dòng)性

選擇透過(guò)性

當(dāng)堂訓(xùn)練結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的_____________糖蛋白當(dāng)堂訓(xùn)練1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)?

)A.細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性

B.細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以磷脂雙分子層為基本支架

D.細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子C當(dāng)堂訓(xùn)練1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)2.下列哪項(xiàng)敘述不是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？（）

A.細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜

B.細(xì)胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成

C.細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)具有流動(dòng)性

D.有些蛋白質(zhì)分子可在膜的內(nèi)外之間移動(dòng)3.人體某些白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個(gè)過(guò)程的完成依靠細(xì)胞膜的（）

A.選擇透過(guò)性B.保護(hù)作用

C.流動(dòng)性D.自由擴(kuò)散當(dāng)堂訓(xùn)練AC2.下列哪項(xiàng)敘述不是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？（）當(dāng)堂訓(xùn)4.細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)是（）A.具有一定的流動(dòng)性B.有保護(hù)內(nèi)部的作用C.一種半透膜D.一種選擇透過(guò)性膜5.如果植物細(xì)胞膜由選擇透過(guò)性膜變成了全透性膜，則該細(xì)胞將（）A.縮小B.膨脹C.死亡D.生長(zhǎng)當(dāng)堂訓(xùn)練DC4.細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)是（）當(dāng)堂訓(xùn)練DC知識(shí)總結(jié)糖蛋白鑲嵌磷脂雙分子層流動(dòng)性貫穿選擇透過(guò)性知識(shí)總結(jié)糖蛋白鑲嵌磷脂雙分子層流動(dòng)性貫穿選擇透過(guò)性細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(如圖所示)知識(shí)總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(如圖所示)知識(shí)總結(jié)流動(dòng)性和選擇透過(guò)性的關(guān)系注意區(qū)