高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.2 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 知识回顾 1 在上一节课中 通过对几种物质跨膜运输的实例 我们明白了生物膜具有的功能特性是 能对一些离子和小分子进行选择性通过 2 你认为生物膜具备的这个特点应该和什么有关系呢 生物膜的结构 选择透过性 对生物膜结构的探索历程 资料1时间 1895年人物 欧文顿 e overton 实验 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验 发现 1 对生物膜组分的探索 脂质 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 根据物质相似相溶原理 分析上述材料 你能得出什么推论 提出假说 膜是由脂质组成的 对生物膜结构的探索历程 1 欧文顿最初认识到细胞膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析还是通过对膜成分的提取和鉴定 从生理功能上入手 通过对现象的推理分析的 2 在得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 有必要 通过鉴定能更准确地说明问题 3 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 当时的技术不能实现 对生物膜结构的探索历程 2 对生物膜组分的探索 蛋白质 20世纪初 科学家第一次将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来 化学分析表明 膜的主要成分是脂质和蛋白质 实验证据 提出假说 在实验与观察的基础上提出假说 同时又需要更进一步的实验来证明 对生物膜结构的探索历程 资料2 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恰为红细胞表面积的2倍 假如你是当时的科学家 大胆地展开你的想象力 你能提出什么假说 3 对生物膜结构的探索 磷脂双分子层 结论 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 对生物膜结构的探索历程 磷脂分子的结构及性质 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸 小资料 磷脂分子的 头部 亲水 所以在水 空气界面上磷脂分子是 头部 向下与水面接触 尾部则朝向空气一面 这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层 亲水头部 疏水尾部 对生物膜结构的探索历程 3 细胞膜中的两层磷脂分子是怎样排布的呢 进行小组讨论后 请在纸上画出你认为最有可能的排布方式 提示 细胞内外均为液体环境 对生物膜结构的探索历程 蛋白质在细胞膜中是如何分布的 和磷脂双分子层位置关系如何 资料3 1959年 罗伯特森利用电镜 获得了清晰的细胞膜照片 显示暗 明 暗的三层结构 对生物膜结构的探索历程 罗伯特森提出静止模型的观点 蛋白质 脂质 蛋白质 单位膜 三明治模型 所有的生物膜都由蛋白质 脂质 蛋白质三层结构构成 蛋白质分子为单层片状 两侧的蛋白质分子不相同 生物膜为静态的统一结构 思考 三明治 结构模型有什么不足 对生物膜结构的探索历程 单位膜静止模型无法解释的现象 对生物膜结构的探索历程 新技术带来新模型 冷冻蚀刻技术发现 膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面 有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中 部分嵌入 贯穿膜的蛋白质 镶在膜表面的蛋白质 全部嵌入 对生物膜结构的探索历程 37 下40min后出现了什么现象 说明什么 膜上的蛋白质具有流动性 新技术带来新模型 在新的观察和实验证据的基础上 1972年桑格 s j singer 和尼克森 g nicolson 提出了新的生物膜模型 流动镶嵌模型 为多数人所接受 生物膜流动镶嵌模型 对生物膜结构的探索历程 对生物膜结构的探索历程 流动镶嵌模型的基本内容 1 生物膜的组成 膜是由和组成的2 膜的基本支架 亲水头部朝外 疏水尾部朝内 蛋白质 脂质 磷脂双分子层 流动镶嵌模型的基本内容 4 膜的结构特点 具有流动性 磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以运动的 3 蛋白质分子有的镶嵌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 有的横跨整个磷脂双分子层 功能 保护 润滑作用 消化道 呼吸道上皮的糖蛋白 细胞识别 2 少数与膜脂结合 糖脂 糖类在膜上的分布 1 生物膜中的糖类大多与膜外表面的蛋白质结合形成糖蛋白 叫糖被 2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农 以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献 不断完善和发展的流动镶嵌模型 小结 19世纪末 欧文顿的实验和推论 膜是由组成的 20世纪初 科学家的化学分析结果 指出膜主要由和组成 1925年 两位荷兰科学家将红细胞膜的脂质铺展成单层分子发现此时的面积是原膜表面积的两倍 提出了1959年罗伯特森提出的 三明治 结构模型 所有生物膜都由三层结构 1970年 荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 指出细胞膜具有 1972年 桑格和提出了 脂质 脂质 蛋白质 蛋白质 脂质 蛋白质 流动性 尼克森 流动镶嵌模型 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 概念图小结 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 下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是 a 葡萄糖b 蛋白质c 甘油d 无机盐离子 c 自我检测 2 脂质能够优先通过细胞膜 这是因为 a 细胞膜以磷脂双分子层为支架b 细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白c 细胞膜外有一层糖蛋白d