必修一生物膜的流动镶嵌模型课件

1、1第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型第四章 细胞的物质输入与输出21. 根据结构和功能相适应的观点分析，塑根据结构和功能相适应的观点分析，塑料袋、普通布和弹力布中哪种材料做细料袋、普通布和弹力布中哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？胞膜，更适于体现细胞膜的功能？2. 你还能想出更好的材料做细胞膜吗？你还能想出更好的材料做细胞膜吗？本节聚焦本节聚焦 细胞膜流动镶嵌模型的基本内容？细胞膜流动镶嵌模型的基本内容？ 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学过程和方法有哪些领悟？对科学过程和方法有哪些领悟？问题探讨3资料一资料一时间时间

2、：18951895年年人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验实验：用：用500500多种物质对植物细胞进行上万次通透性实验多种物质对植物细胞进行上万次通透性实验推测：推测：_(一)对生物膜结构的探索历程1.对生物膜组分的探索对生物膜组分的探索细胞膜细胞膜33脂溶性物质脂溶性物质非脂溶性物质非脂溶性物质4(一)对生物膜结构的探索历程1.对生物膜组分的探索对生物膜组分的探索资料二资料二时间时间：2020世纪世纪实验实验：科学家第一次将质膜从哺乳动物的红细胞中分离出来：科学家第一次将质膜从哺乳动物的红细胞中分离出来, ,实验表明细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被

3、蛋白实验表明细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶酶( (能专一地分解蛋白质的物质能专一地分解蛋白质的物质) )分解。分解。结论：结论：_5资料三资料三时间时间：19251925年年人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel实验实验：从细胞膜中提取脂质，在空气：从细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单层水界面上铺成单层分子，发现面积是细胞膜的分子，发现面积是细胞膜的2 2倍。倍。提出假说提出假说：(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式6(一)对生物膜结构的探索历程2.

4、对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸 “ “头头” ” 部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的部是疏水的A A：磷脂分子的结构特点：磷脂分子的结构特点资料四资料四7(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式资料四资料四B B：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试画出：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试画出磷脂分子在水磷脂分子在水空气界面中的排布方

5、式空气界面中的排布方式？8(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式资料四资料四C C：尝试画出细胞膜两层磷脂分子的排布方式。并说明理由。：尝试画出细胞膜两层磷脂分子的排布方式。并说明理由。9双层磷脂分子双层磷脂分子10(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式资料五资料五时间时间：19591959年年人物人物：罗伯特森（：罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验：在电镜下看到细胞膜暗：在电镜下看到细胞膜暗亮亮暗，暗， 提出

6、提出“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成。的三层结构构成。提出假说提出假说：生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构的三层结构构成的静态统一结构。构成的静态统一结构。小资料小资料(关于电镜成像关于电镜成像)：电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。照射小分子物质，散射度低，光亮。11(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片12

7、(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式资料六资料六时间时间：19701970年年人物人物：Larry FryeLarry Frye等等实验实验：提出假说提出假说：小鼠细胞和人细胞融合实验小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有流动性。细胞膜具有流动性。13(一)对生物膜结构的探索历程2.对生物膜架构的探索对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式脂质和蛋白质的排布方式资料七资料七时间时间：19721972年年人物人物：桑格和尼克森：桑格和尼克森提出提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 14（二）流动镶嵌模型的基本内容细胞膜流动镶嵌模型

8、细胞膜流动镶嵌模型1516（二）流动镶嵌模型的基本内容1.1.磷脂双分子层磷脂双分子层构成膜的基本支架。构成膜的基本支架。2.2.蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶嵌镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或在磷脂双分子层表面，有的部分或全部全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有的磷脂双分子层中，有的横跨横跨整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。3.3.磷脂分子是可以磷脂分子是可以运动运动的，具有流动性。的，具有流动性。大多数大多数的蛋白质的蛋白质分子也是可以运动的。分子也是可以运动的。4.4.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的成的糖蛋白糖蛋白，叫做

9、糖被。，叫做糖被。体现了膜的流动性体现了膜的流动性糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系17膜成分 题目n下列各组生物膜的物质差异最大的是下列各组生物膜的物质差异最大的是A 细胞膜与高尔基体膜细胞膜与高尔基体膜B 高尔基体膜与内质网膜高尔基体膜与内质网膜C 内质网膜与细胞核膜内质网膜与细胞核膜D 线粒体的外膜和内膜线粒体的外膜和内膜1819思考与讨论n在建立生物膜模型的过程中，实验技术起到了在建立生物膜模型的过程中，实验技术起到了怎样的作用？怎样的作用？q关键的推动作用。关键的推动作用。q扫描电子显微镜技术；荧光标记技术。扫描电子显微镜技术；荧光标记技

10、术。n在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点如何得到体现的？应的观点如何得到体现的？20小结：生物膜n成分：成分：n结构：结构：n功能功能使细胞具有一个使细胞具有一个相对稳定的内部环境相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进，同时在细胞与外部环境进行行物质运输物质运输、能量转换能量转换和和信息传递信息传递的过程中起着决定性的作用。的过程中起着决定性的作用。 生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶多种酶提供了大量的提供了大量的附着位点附着位点。将细胞分成一个个小区室，使得细胞内

11、能同时进行多种化学反应，将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而而互不干扰互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。主要是蛋白质和脂质（细胞膜有少量糖类）主要是蛋白质和脂质（细胞膜有少量糖类）流动镶嵌流动镶嵌21细胞膜功能：细胞膜功能：P421. 将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开2. 控制物质进出控制物质进出3. 进行细胞间信息交流进行细胞间信息交流生物膜功能：生物膜功能：P491. 维持细胞内部环境相对稳定维持细胞内部环境相对稳定2. 进行物质运输、能量转换、信息传递进行物质运输、能量转换、信息传递3. 反应场所（酶）

12、反应场所（酶）4. 把各个细胞器分隔开，生命活动高效、有序把各个细胞器分隔开，生命活动高效、有序22课堂练习课堂练习【典例【典例1 1】细胞膜经脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推细胞膜经脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断，细胞膜的化学成分主要是（多选）断，细胞膜的化学成分主要是（多选） ( )( ) A. A.磷脂磷脂 B.B.蛋白质蛋白质 C.C.多糖多糖 D.D.核酸核酸【解析【解析】考查细胞膜的化学成分。脂质溶剂溶解的一般是脂质考查细胞膜的化学成分。脂质溶剂溶解的一般是脂质物质，磷脂属于脂质。蛋白酶能催化蛋白质水解。因此可以推物质，磷脂属于脂质。蛋白酶能催化蛋白质水解。因此可以

13、推断，细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质。断，细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质。23【典例【典例2 2】科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的( )( )A.A.具有一定的流动性具有一定的流动性 B.B.选择透过性选择透过性C.C.具有专一性具有专一性 D.D.具有运输物质的功能具有运输物质的功能【解析【解析】依据课本和问题情境解决问题。本题情境为温度升高依据课本和问题情境解决问题。本题情境为温度升高导致细胞膜由厚变薄，面积由小变大，体现了

14、一个导致细胞膜由厚变薄，面积由小变大，体现了一个“变变”字，字，“变变”中隐含了一个中隐含了一个“动动”字，也就是说构成细胞膜的蛋白质字，也就是说构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子发生位置变化，这正与细胞膜的结构特点和磷脂分子发生位置变化，这正与细胞膜的结构特点“流动性流动性”联系起来。联系起来。课堂练习课堂练习24【典例【典例3 3】变形虫表面的任何部位都能伸出伪足，人体内的变形虫表面的任何部位都能伸出伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成依赖一些白细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成依赖于细胞膜的于细胞膜的 ( )( )A.A.选择透过性选择透过性 B.B.流动性流动性 C.C.保护性保护性 D.D.主动运输主动运输【解析】解题时着重分析变形虫的改变、白细胞通过变形运动吞噬病菌都与细胞的哪一部分有关。变形虫是单细胞的原生动物，它的形态改变很明显与细胞膜有关，同理白细胞能吞噬病菌也与细胞膜的改变有关。而细胞膜的改变是由于组成细胞膜的磷脂双分子层与蛋白质都能在一定程度上运动，使细胞膜具有一定的流动性，这也是细胞膜的结构特点。选择透过性则是细胞膜的功能特点。课堂练习课堂练习25三、尝试制作真核细胞三维结构模型阅读阅读P54-5526模型模型