四川省成都市高中生物 2.1细胞膜系统的边界 生物膜的流动镶嵌模型课件 新人教版必修1.ppt

生物膜的流动镶嵌模式 正常的洋葱表皮细胞 明显发生质壁分离的洋葱表皮细胞 细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜 植物细胞的吸水与失水实验 对生物膜结构的探索历程 资料一 1895年 e overton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究 发现 凡是可溶于脂质的物质 比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜 根据e overton所观察到的实验现象 你能得出什么结论 结论1 生物膜中含有脂质 后来确定为磷脂 磷脂分子的结构 分子式 空间模型 代号 亲水性头部 疏水性尾部 思考并画出磷脂分子在空气 水界面和水中的排布方式 空气 水 水 思考 如果有一个水槽 把磷脂分子铺在水面上 磷脂分子将如何在水 空气界面上排布 空气 水 与水亲和的亲水头分布在水相中 而两条疏水尾与水不亲和 因此受到水分子的排斥而朝向空气中 思考 如果搅动水槽中的水 迫使磷脂分子进入水溶液中 磷脂分子在水溶液中又将如何分布 磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自发的聚集起来 形成一个脂分子团 亲水头向外 疏水尾朝内 水 思考 如果我们控制条件 使磷脂分子在水中形成一层平面的膜 膜两侧都是水分子 那么磷脂分子又将如何排布 水 水 磷脂分子形成两层分子 亲水头分别在两侧朝向外部的水溶液 疏水尾相对排列在内 正常情况下生物膜处于什么环境 理论上说 生物膜中的磷脂如何排列 理论需要实验的支持 资料二 1925年 e gorter和f grendel用丙酮抽提红细胞细胞膜中的脂类物质在水面铺成单分子层 聚拢后测得的总面积是红细胞总面积的2倍 结论2 生物膜中磷脂分子排列为双层 既然脂质容易通过细胞膜 那么为什么水溶性的物质 如离子 也能通过细胞膜呢 构成生物膜的成分除了磷脂分子以外 还有其它成分吗 资料三 科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶 能专一地分解蛋白质的物质 分解 思考 生物膜中还有什么成分 结论3 生物膜中还有蛋白质成分 背景知识 蛋白质分子是水溶性的 蛋白质分子在整体上表现为亲水性 而有些蛋白质有疏水性部位 磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部 而且排列为双分子层 那么蛋白质分子在磷脂双分子层中是如何排列的呢 资料四 1959年 j d robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗 亮 暗的三层结构 提出单位膜结构模型 蛋白质 脂质 蛋白质 设问 蛋白质 脂质 蛋白质 的静态模型是否有缺陷 应如何修正 结论4 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 有的横跨整个磷脂双分子层 蛋白质分子在脂双分子层中的排布 生物膜中的磷脂和蛋白质分子都是静止的吗 变形虫的运动和捕食 资料五 1970年 frye和edidin的人 鼠细胞融合实验 融合后的细胞一半发红色荧光 另一半发绿色荧光 将细胞放在37 培养40min后 两种颜色均匀分布在融合后的生物膜表面 结论5 生物膜中的蛋白质是可以运动的 进一步研究表明磷脂分子也是可以运动的 糖蛋白 糖被 蛋白质 三种结合方式 多糖 磷脂双分子层 构成膜的基本支架 与细胞识别有关 生物膜的流动镶嵌模型 结构特点 流动镶嵌模型的基本内容 脂质 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 镶在表面 嵌入 贯穿 生物膜具有流动性 组成成分 基本支架 蛋白质分布 功能特点 生物膜具有选择透过性 下图表示渗透作用装置图 其中半透膜为膀胱膜 图1 3装置中溶液a b a b的浓度分别用ma mb ma mb表示 图2 4分别表示一段时间后 图甲 丙装置中溶液液面上的高度h1 h2 如果a b a b均为蔗糖溶液 且ma mb ma mb ma 则达到平衡后 a hl h2 ma mbb hl h2 mamb d 迁移训练1 讨论 将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中 二者均发生了质壁分离 过一段时间后观察发现 放入硝酸钾溶液中的细胞则自动发生了质壁分离复原 而放入蔗糖溶液中的细胞无此现象 请解释 将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同 长为5cm的条 再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的kn03溶液中 依次在30min和4h后测量每一根的长度 结果如图所示 下列结论错误的 a a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水b b马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原c c马铃薯条细胞质壁分离d d马铃薯条细胞所处的kn03溶液浓度增加 迁移训练2 d 3 某学生做 细胞的质壁分离和质壁分离复原 实验该实验 所用材料为紫色洋葱鳞茎 试剂是30 蔗糖溶液 请回答 1 显微镜下观察到洋葱表皮细胞图b处于状态 处溶液叫 处溶液 2 图b细胞中的原生质层是标号 依次由图a细胞中标号变化而来 其原因是图a细胞外蔗糖溶液的浓度比 处溶液浓度 3 从a图到b图的过程中 洋葱细胞的吸水能力在不断 填 增强 或 减弱 质壁分离 细胞液 蔗糖溶液 11 12 13 4 6 5 高 增强 6 将水稻和番茄分别在相同的培养液中培养一段时间 实验结束后测定培养液中各种离子的浓度 图中表示实验结束后培养液中各种离子的浓度占实验开始时的浓度的百分比 分析此图 回答问题 基础巩固 1 图中的结果能说明的问题有 2 从图中可以看出培养液中有些离子的浓度比培养前还高 原因是 3 上述实验及结果在农业生产上的指导意义是 4 方法启示 在研究矿质元素吸收量时 直接测定植物对某离子的吸收量比较困难 通常利用测定中该离子的含量变化来间接推知植物对其的吸收量 答案 1 植物对矿质离子的吸收具有选择性 植物对水分和矿质元素的吸收是相对独立的 2 植物吸收水分的相对速率比吸收该离子的相对速率快 使培养液中