生物膜的流动镶嵌模型公开课.ppt

,弹力布,普通布,塑料袋,问题探究,选择依据:,用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能？,生命系统的边界-薄 控制物质的进出-选择透过性 具有一定的弹性-伸缩性,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,1.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？ 2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？ 3.生物膜的结构与功能相适应的观点体现在哪？,本节聚焦,一、对生物膜结构的探究历程,提出假说： 膜是由脂质 组成的,设计实验,进行实验,得出结论,实验结果,观察现象,提出问题,作出假说,脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜,细胞膜的成分是什么？,细胞膜是由脂质组成的。,从细胞膜中提取到大量磷脂。,细胞膜是由脂质组成的,提取细胞膜进行化学检测,应用化学手段分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质,组成膜的脂质中磷脂含量最多,资料1.欧文顿的实验,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,资料1.欧文顿的实验,结论：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,脂质中主要成分是：磷脂,磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,脂质和蛋白质在生物膜上是怎样分布的呢？,结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。,单位膜模型的提出,小资料,磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。 它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。,想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？,亲水“头部”,水,空气,亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。,疏水“尾部”,细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？,推测,磷脂双分子层,资料四,20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。但直到50年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜。1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗三层结构。,假设1：脂质蛋白质脂质,假设2：蛋白质脂质蛋白质,小知识： 电子束照射在分子质量高的物质上，散射度高，较为黑暗；照射在分子质量低的物质上，散射度低，较为亮。,提出假说：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。,罗伯特森结合其他科学家的工作，大胆的提出生物膜的模型：,思考：流动镶嵌模型与蛋白质脂质蛋白质三层结构模型有何异同？,相同点：,都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。,不同点：,1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧 2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,吞噬作用,结论：细胞膜具有一定的流动性,1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。,1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型,为多数人所接受。,流动镶嵌模型的基本内容： 磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是清油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，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。大多数蛋白质分子也是可以运动的。,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19世纪末,1925年,1959年,1970年,1972年,膜是由脂质组成的,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜具有流动性,在新的观察和实验证据基础上,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,对生物膜结构的探索历程,二、流动镶嵌模型的基本内容,3、 糖被 糖脂,保护和润滑；,糖蛋白：识别作用（糖类的成分起重要作用）,糖被分布在细胞膜的外侧,4、细胞膜的结构特点 特点：具有一定的。 原因：组成膜的和大都是运动的。,流动性,蛋白质,脂质,5、细胞膜的功能特点：,选择透过性,1、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架,2、蛋白质分子,覆盖在磷脂双分子层外侧,镶嵌在磷脂双分子层两侧,贯穿磷脂双分子层,（体现了膜结构 内外的不 对称性）,流动镶嵌模型基本内容的总结:,1、生物膜的组成：,2、生物膜的基本骨架：,3、蛋白质分子存在形态：,4、生物膜的结构特点：,主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部 朝向内侧）。,有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。体现了生物膜的不对称性。（糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）,生物膜的结构特性和功能特性,1.生物膜的结构特性：流动性 结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。 实验验证：变形虫的运动、白细胞的吞噬细胞、胞吞和胞吐现象。 2.生物膜的功能特性：选择透过性 结构基础：膜上具有载体蛋白。 生理意义：控制物质进出。 3.流动性和选择透过性的关系 区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特点。 联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现住选择透过性。,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）,A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ） A 5 B 6 C 7 D 8,4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,5、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性,6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ） A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素,（1）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。 （2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 （ ） A肿瘤细胞的浸润转移 B白细胞吞噬异物 C葡萄糖进入小肠上皮细胞 D抗体的分泌 （3）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致，可另设计一组对照实验，用 对_进行处理。,4在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事，利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程。结果发现，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：,答案：（1）一定的流动性 （2）A、B、D （3）蛋白质抑制剂 水通道蛋白,【解析】（1）从题中所给材料可知，细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有一定的流动性。（2）肿瘤细胞的浸润转移，需进行变形运动；白细胞吞食异物，细胞膜要伸出伪足将异物包裹；抗体的分泌，细胞膜要出芽进行胞吐，都与细胞膜伸展突起相关。葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上