山东省巨野县第一中学高中生物 4.2生物膜的流动镶嵌模型课件 新人教版必修1.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 教学目标 1 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 重点 2 举例说明生物膜具有流动性特点 3 探讨在建立生物膜模型的过程中 实验技术的进步所起的作用及如何体现结构与功能相适应的观点 问题探讨 塑料袋 普通布 弹力布 其他 1 根据结构与功能相适应的观点分析 用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能 细胞膜具有 1 分隔作用2 选择透过性3 弹性 弹力布 2 你还能想出更好的材料做细胞膜吗 猪的膀胱 透析袋 一 对生物膜结构的探索历程 提出假说 膜是由脂质组成的 思考与讨论 最初认识到生物膜是由脂质组成的 是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定 在推理分析得出结论后 还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 资料一 19世纪末 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验 发现细胞膜对不同物质的通透性不同 一 对生物膜结构的探索历程 化学成分分析表明 膜的主要成分是脂质和蛋白质 脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢 问题 资料二 20世纪初 科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的成熟红细胞中分离出来 发现细胞膜不仅会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶溶解 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 资料三 1925年 两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺展成单分子层 测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍 提出假说 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 请运用相关的化学知识 解释为什么磷脂分子在空气 水的界面上铺展成单分子层 水 空气 因为磷脂分子的 头部 亲水 尾部 疏水 所以在空气 水界面上磷脂分子是 头部 向下与水面接触 尾部 则朝向空气一面 在空气 水界面上铺展成单分子层 细胞膜的两侧都有水环境存在 我们尝试着大胆推测和想象一下在这样的环境中 两层磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢 连续两层排列 蛋白质位于脂双层的什么位置 脂质和蛋白质是怎样排列形成膜的呢 20世纪40年代 曾经有学者推测 蛋白质覆盖在脂质的两边 提出假说 所有的生物膜都是由 蛋白质 脂质 蛋白质 三层结构构成的静态的统一结构 资料四 1959年 罗伯特森 j d robertsen 在电镜下看到细胞膜由 暗 亮 暗 的三层结构构成 静态的 蛋白质 脂质 蛋白质 结构模式图 这种模型特点 蛋白质分子都覆盖在磷脂双分子层的两侧 构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的 请思考 细胞膜是静态的吗 举例说明 提出假说 细胞膜是动态的 有弹性的 草履虫 质壁分离 变形虫 科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的三种方式的概括 在膜表面嵌在膜中穿透膜 跨膜蛋白 外周蛋白 嵌入蛋白 蛋白质在膜中的分布是不对称的 新技术带来新模型 结论 细胞膜上的蛋白质具有流动性 资料五 1970年 科学家用不同荧光染料标记人和鼠细胞膜上的蛋白质分子后 让两种细胞融合 刚开始杂交细胞一半发红色荧光 另一半发绿色荧光 在37 条件下经40min后 发现两种颜色的荧光均匀分布 1972年 桑格 s j singer 和尼克森 g nicolson 根据免疫荧光技术 冰冻蚀刻技术的研究结果 提出了新的生物膜模型 流动镶嵌模型 为多数人所接受 流动镶嵌模型 新技术带来新模型 1 磷脂双分子层构成膜的基本支架 2 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面 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 组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 二 流动镶嵌模型的基本内容 3 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 糖被 在细胞膜的外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做糖被 作用 消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用 糖被与细胞表面的识别有密切关系 糖脂 细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂 细胞膜的结构示意图 强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性 3 生物膜的结构特点 磷脂双分子层 镶 嵌 贯穿于磷脂双分子层 具有一定的流动性 4 糖被 糖蛋白 的功能 保护 润滑 识别等 二 流动镶嵌模型的基本内容 1 化学成分 2 立体结构 1 生物膜的基本支架 2 蛋白质的位置 膜功能的主要承担者 功能特性 主要是磷脂分子和蛋白质分子 选择透过性 蛋白质 概念图小结 生物膜 结构特点 功能特点 组成成分 结构探究历程 决定 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 考考你 据研究发现 胆固醇 脂肪酸 维生素d等脂溶性物质较容易优先通过细胞膜 这是因为 a 细胞膜具有一定的流动性b 细胞膜是选择透过性膜c 细胞膜的结构是磷脂双分子层为基本支架d 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2 变形虫的任何部位都能伸出伪足 人体的某些白细胞能吞噬病菌 这些生理活动说明细胞膜具有下列哪一特点 a 选择透过性b 一定的