高中生物 第四章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型课件1 新人教版必修1.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 2 对细胞膜你有哪些认识 1 生物膜包括哪些膜 复习提问 细胞器膜 细胞膜 核膜 作为系统的边界 将细胞与外界环境分隔开 控制物质的进出 进行细胞间的信息交流 3 问题探讨 以下三种材料 哪种更适合做细胞膜 你选择的依据是什么 塑料袋 普通布 弹力布 弹力布 结构与功能相适应 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 外内 水乙酸乙酯 花生油 花生油 膜是由脂质构成的 相似相溶原理 2 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 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取 分离和鉴定呢 有必要 通过鉴定能更准确地说明问题 当时的技术不能实现 1 最初认识到生物膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定 是通过对现象的推理分析而得出的 思考与讨论 时间 20世纪初实验 科学家发现 细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解 还会被蛋白酶分解 红细胞的细胞膜 资料2细胞膜提取分离和成分分析 膜的主要成分是 脂质 磷脂 和蛋白质 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸 磷脂是一种由甘油 胆碱 脂肪酸和磷酸所组成的分子 思考与讨论 资料3 朗姆瓦的实验 磷脂的化学结构 磷酸亲水头部 脂肪酸链疏水尾部 1917年 朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中 当苯挥发完后 磷脂分子散乱分布 经过推挤 磷脂分子排列成了单层 而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中 这说明了什么 学生活动一 根据磷脂分子的结构特点 展开你的想象力 尝试摆出磷脂分子在空气 水界面上的排布方式 空气水 磷脂分子在细胞膜上的排列是不是也是单层的呢 磷脂分子排列为单分子层 学生活动二 请在桌面上模拟水中磷脂分子的排布方式 结论 资料4 时间 1925年人物 荷兰科学家e gorter和f grendel实验 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 发现 现象 测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 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 实验 利用电镜 获得了清晰的细胞膜照片 显示暗 亮 暗三层结构 资料4 时间 1959年 人物 罗伯特森 j d robertsen 提出假说 生物膜是由 蛋白质 脂质 蛋白质 的三层统一的静态结构 三明治模型 电子显微镜是用电子束照射被检样品 由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度 因蛋白质电子密度高 故显暗带 磷脂分子电子密度低则呈亮带 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢 把生物膜描述为静态的刚性结构 这显然与膜功能的多样性相矛盾 思考 1 三明治 结构模型有什么特点 2 三明治 结构模型有什么局限性 罗伯特森的 三明治 结构模型 1 膜由蛋白质和脂质构成 2 呈蛋白质 脂质 蛋白质三层结构 3 静态的统一结构 膜中的蛋白质全部覆盖在磷脂分子表面 实验 科学家用扫描电镜和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白质颗粒 将标本用干冰等冰冻 后用冷刀断开 升温后暴露断裂面 蛋白质镶在 嵌入 横跨在磷脂双分子层中 蛋白质在膜中的分布是不对称的 资料6 电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图 时间 20世纪60年代 蛋白质 提问 该图说明了什么 时间 1970年 资料7 人鼠细胞融合实验 larryfrye等 将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后 让两种细胞融合 杂交细胞一半发红光 另一半发绿光 放置一段时间后发现两种荧光染料均匀分布 现象 两种颜色的荧光均匀分布 说明膜上的蛋白质具有流动性 人物 实验 提问 37 下40min后出现了什么现象 说明什么 结论 细胞膜具有流动性 根据已有的生物知识或生活经验 你能列举哪些证明生物膜具有流动性的证据 白细胞吞噬细菌的过程 变形虫的伪足运动现象 受精时细胞的融合过程 动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程 分泌蛋白的分泌过程 资料8 流动镶嵌模型 时间 1972年 桑格 s j singer 和尼克森 g nicolson 提出了新的生物膜模型 流动镶嵌模型 为多数人所接受 1 生物膜的组成 2 生物膜的基本支架 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 还有少量的糖类 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 贯穿三种 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被 体现了生物膜的不对称性 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 流动镶嵌模型的基本内容 具有流动性 磷脂分子的运动 多种物质对膜通透性实验 对红细胞膜化学分析 红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍 电镜下膜呈 暗 亮 暗 三层结构 单位模模型 蛋白质 脂质 蛋白质 人 鼠细胞融合实验 新的观察和实验证据的基础上 提出分子结构模型 膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质 脂质双层结构 膜具流动性 流动镶嵌模型 1972 桑格和尼克森 1970年 1959年 罗伯特森 1925年 两位荷兰科学家 20世纪初 19世纪末欧文顿 列表总结 生物膜结构的探究历程 根据现象和已有知识提出假说或模型 建模的基本方法 问题 在生物膜模型的建立和完善过程中 你受到哪些启示 分布在细胞膜外表 主要与蛋白质结合形成糖蛋白 细胞膜外侧许多糖蛋白组成的一层结构叫做糖被 糖被 具有保护和润滑 与细胞识别 细胞间信息传递等密切 除糖蛋白外 细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂 糖蛋白 存在部位 作用 磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 呈现了膜的不对称性 糖类在细胞膜中的分布很少 并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面 也呈现了膜的不对称性 因此 根据糖蛋白的分布 可以判断细胞膜的内外侧 膜的不对称性 课堂小结 请绘制生物膜的概念图 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 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 1 如图表示细胞某一部分的亚显微结构 据图回答问题 课堂练习 3 这种结构的主要特点是 其生理特性是 4 可见生物膜中的 成分在 上的排布方式是 1 这个简图表示的 亚显微结构 2 图中的化学成分 生物膜 磷脂双分子层 蛋白质 糖链 具有一定的流动性 具有选择透过性 镶嵌 6 若该图表示细胞膜 据图分析 哪一侧是细胞膜的外侧 依据是 5 若将细胞膜的磷脂提取后放入盛水的容器中 磷脂分子稳定的分布方式为图中的 a a侧 糖蛋白存在于细胞膜外侧 2 美国科学家理查德 阿克塞尔和琳达 巴克在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出重大贡献 他们的研究使我们知道了 闻香识女人 的奥秘 现在我们已知道 一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体 如图为嗅觉受体细胞细胞膜模式图 局部 请据以上材料和模式图回答问题 1 d代表 分子 c代表 其基本单位是 蛋白质 多糖 葡萄糖 2 闻香识女人 的奥秘在于气味物质分子首先要与图中 结合 才有产生嗅觉的可能 3 图中a具有 特定的a会识别特定的气味物质分子 4 脂溶性物质是借助图中 填字母 进出细胞的 5 图中的 和 填字母 分子能够运动 导致生物膜具有一定的 生物膜的功能特点是具有 a 糖蛋白 特异性 b b d 流动性 选择透过性 3 如图所示为生物膜的亚显微结构模式图 下列有关叙述错误的是 a 为糖链和膜蛋白结合成的糖蛋白 其中的糖链也可以和脂质结合成糖脂b 和 大都是运动的c 构成细胞膜的基本支架 与物质进出无关d 该模式图为细胞膜的亚显微结构模式图 c 4 下列关于生物膜结构探索历程的说法 不正确的是 a 最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的b 三层结构模型认为生物膜为静态的结构c 流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子可以运动d 三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的 d 5 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 叫糖被 下面有关糖被在细胞生命活动中的作用叙述 不正确的是 a 保护 润滑作用b 识别抗原c 信息交流d 选择透过性 d 6 如图是细胞膜的亚显微结构模式图 有关说法错误的是 a 构成细胞膜的基本支架b 细胞膜的结构特点是选择透过性c 细胞识别与物质 有关d 在磷脂双分子层上的排布有镶在 嵌入和贯穿 b 7 将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来 并将它在空气 水界面上铺成单分子层 结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的2倍 这个细胞很可能是 a 人的白细胞b 鸡的红细胞c 蛔虫的体细胞d 猪的成熟红细胞 d 8 用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺成单分子层 测得单分子层面积为s1 设细胞膜表面积为s2 则s1与s2关系最恰当的是 a s1 2s2b s1 2s2c s1 2s2d s2 s1 2s2 b 9 下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是 a 细胞核 线粒体 叶绿体都具有双层膜 所以它们的通透性是相同的b 因为生物膜具有流动性 所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的c 所有生物膜的结构由外到内依次由糖被 蛋白质 磷脂双分子层组成d 模拟生物膜可以处理污水 淡化海水 d 10 在人类对生物膜结构的探索历程中 罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是 a 两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架b 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧c 两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质d 两种模型都认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 c 11 磷脂是组成细胞膜的重要成分 这与磷脂分子的头部亲水 尾部疏水的性质有关 某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式存油 每个小油滴都由磷脂膜包被着 该膜最可能的结构是 a 由单层磷脂分子构成 磷脂的尾部向着油滴内b 由单层磷脂分子构成 磷脂的头部向着油滴内c 由两层磷脂分子构成 结构与细胞膜完全相同d 由两层磷脂分子构成 两层磷脂的头部相对 a 12 将酶 抗体 核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后 更容易运输到患病部位的细胞中 这是因为 a 生物膜具有选择透过性 能够允许对细胞有益的物质进入b 磷脂双分子层是生物