高中生物必修一4.2物膜的流動鑲嵌模型.ppt

上課啦,鞏固提問,1.滲透作用的原理和產(chǎn)生的條件？ 2.動物細胞吸水、失水會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 3.探究：植物細胞的吸水和失水，此實驗的實驗結果是什么？ 4.植物細胞發(fā)生質壁分離和復原的原因是 什么？質壁分離會自動復原的試劑有哪些？ 5.植物細胞和動物細胞吸水和失水的差異？,第4章 細胞的物質輸入和輸出,第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型,學習目標 1.簡述生物膜的結構。 2.探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。 3.探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結構與功能相適應的觀點。,那么生物膜的選擇性吸收是否與其特定的結構相關呢？,一、對生物膜結構的探索歷程,時間：19世紀末 （1895年） 人物：歐文頓（E.Overton） 實驗：用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次實驗。 發(fā)現(xiàn)： E.Overton的推測：,不溶于脂質的物質,溶于脂質的物質,細胞膜,膜是由脂質組成的,資料1：歐文頓實驗,細胞膜的通透性實驗,相似相溶原理,實驗：采用哺乳動物的紅細胞,經(jīng)過特殊處理使細胞發(fā) 生溶血現(xiàn)象,一些物質溶出,再將溶出細胞外的物質洗掉,即可得到純凈的細胞膜(又稱血影).,時間：20世紀初,進行實驗,結論：膜的成分主要是脂質和蛋白質。,化學分析: 發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解 也會被蛋白酶分解,資料2：其他科學家的實驗 （細胞膜主要成分提取分離實驗）,通過進一步的研究發(fā)現(xiàn)： 細胞膜的成分主要有： 脂質（磷脂），蛋白質，少量糖類,時間：1925年 人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel 實驗：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣水 界面上鋪成單層分子。,現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)展開層后的脂質單層面積是紅細胞的表面 積的2倍,提出假說：細胞膜中的磷脂是雙層的,資料3：兩位荷蘭科學家的實驗,磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,思考：細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學們大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？,磷脂分子結構,水（外）,水(內(nèi)),細胞膜中磷脂分子的排列,提出問題 除了脂質外，蛋白質也是細胞膜的成分。那么，蛋白質位于細胞膜的什么位置呢?,?,時間： 人物： 實驗： 提出模型：,資料4：羅伯特森的實驗,思考,“三明治”結構模型有什么不足？,把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結構，這顯然與膜 功能的多樣性相矛盾。,1959年,羅伯特森（J.D.Robertsen）,在電鏡下看到細胞膜由 “暗-亮-暗”的三層結構構成。,生物膜是由“蛋白質脂質蛋白質” 的三層結構構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構,能不能舉一些例子來說明生物膜不是靜態(tài)的？,結論：細胞膜具有一定的流動性,資料5：1970年科學家進行熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗,問題：,（1）該實驗表明什么？ 結構特點：生物膜具有流動性,（2）根據(jù)已有的生物知識或生活經(jīng)驗，你能列舉哪些證明細胞膜具有流動性的證據(jù)。 白細胞吞噬細菌的過程； 變形蟲的偽足運動現(xiàn)象； 受精時精子和卵細胞的融合過程； 動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程。,(白細胞吞噬病毒的過程),時間：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：,糖蛋白,多糖,資料6：智慧升華,流動鑲嵌模型,小組討論總結：,問題：細胞膜的組成成分？ 細胞膜的基本支架？ 蛋白質分子在磷脂雙分子層上如何排布的？ 細胞膜的結構特點和功能特點？ 多糖分子在磷脂雙分子層上的分布情況？,2、膜的基本支架磷脂雙分子層。（磷脂分子是可以運動的，具有流動性。）,3、蛋白質：有的鑲、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現(xiàn)膜結構內(nèi)外的流動性和不對稱性）,二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,4、膜的結構特點：流動性；功能特性：選擇透過性。,1、主要是磷脂和蛋白質，還有少量的糖類。,多糖,糖蛋白,5、（1）細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系） （2) 有些多糖與磷脂分子結合形成糖脂。,Next,Back,根據(jù)現(xiàn)象和已有知識提出假說或模型,建模的基本方法,1、在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?,思考P69拓展題：,2、生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺呢？,1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（ ） A 細胞膜具有一定流動性 B 細胞膜是選擇透過性 C 細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架 D 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子,課堂練習,2.下列哪一種膜結構能通過生物大分子（ ）,A 細胞膜 B 核膜 C 線粒體膜 C 葉綠體膜,3、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的（ ） A 保護作用 B 一定的流動性 C 主動運輸 D 選擇透過性,4、下列物質中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是（ ） A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素,5、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（ ） A 5 B 6 C 7 D 8,6、細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關系的化學物質是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,一層膜有 層磷脂分子層，有 層磷脂雙分子層,2,1,3. 一分子O2從葉肉細胞的葉綠體基質中擴散出來，進入 一相鄰細胞的線粒體基質內(nèi)，共穿越過的生物膜層數(shù) 和磷脂分子層數(shù)分別是 ( ) A。4、8 B。5、12 C。6、12 D。6、14,C,再見,1、細胞膜的流動鑲嵌模型與蛋白質脂質蛋白質三層結構模型的最大的不同是,A、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有一定的流動性,課內(nèi)反饋,D、蛋白質脂質蛋白質三層結構模型認為細胞膜具有透過性,C、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有選擇性,B、蛋白質脂質蛋白質三層結構模型認為細胞膜具有一定的流動性,2、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，這一生理過程的完成依賴于細胞膜的,A 、保護作用 B、 一定的流動性 C 、全透性 D、信息交流,3、下列物質中最容易通過細胞膜進入細胞的是,A、葡萄糖 B、蛋白質 C、甘油 D、無機鹽離子,對生物膜結構的探索歷程,19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 組成的； 20世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要 由 和 組成； 1925年，兩位荷蘭科學家將紅細胞膜的脂質鋪展成單層分子發(fā)現(xiàn)此時的面積是原膜表面積的兩倍，提出了 1959年羅伯特森提出的“三明治”結構模型：所有生物膜都 由 三層結構； 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 提出了 。,脂質,脂質,蛋白質,蛋白質脂質蛋白質,流動性,尼克森,流動鑲嵌模型,小結,細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：,成分:,基本支架:,蛋白質排布方式:,結構特點:,功能特點:,脂質 蛋白質 少量多糖,磷脂雙分子層,蛋白質分子有的 磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結構內(nèi)外的 ）,具有一定的 (磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子是可以運動的),選擇透過性,多糖：,糖被（膜的 側）,識別、保護、潤滑,流動性,鑲在,嵌入,貫穿,不對稱性）,外,概念圖小結,生物膜,結構特點,功能特點,結構組成,結構探究歷程,決定,流動性,選擇透過性,磷脂雙分子層,蛋白質分子,草履蟲,質壁分離,變形蟲,舉例說明細胞膜具有流動性,2、膜的基本支架磷脂雙分子層。（磷脂分子是可以運動的，具有流動性。）,3、蛋白質分子有的鑲、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現(xiàn)膜結構內(nèi)外的流動性和不對稱性）,二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,4、膜的結構特性：流動性；功能特性：選擇透過性。,1、主要是磷脂和蛋白質，還有少量的糖類。,糖蛋白,細胞膜上的糖,5、（1）細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系） （2) 有些多糖與磷脂分子結合形成糖脂。,返回,在制作真核細胞三維結構模型時，提供給你制作細胞膜的三種材料：塑料袋、普通布和彈力布。 你認為選哪種材料最好?為什么？,？,資料2：其他科學家的實驗 （細胞膜主要成分提取分離實驗）,20世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶分解。,膜的主要成分：脂質(磷脂)和蛋白質,說明：,時間：1925年 人物：荷蘭科學家E.Gorter和F.Grendel 實驗：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，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2倍。,結論：,細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。,資料3：兩位荷蘭科學家的實驗,磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,思考：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？,細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學們大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？,磷脂分子結構,2.在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行 提取、分離和鑒定嗎？,有必要，僅靠推理得出的結論不一定準確，還應通過科學實驗進行檢驗和修