101123高一生物《生物膜的流动镶嵌模型》(课件).ppt

湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03生物膜的流动镶嵌模型湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03尿毒症患者正在接受尿毒症患者正在接受血液透析血液透析血血透透工工作作原原理理湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03时间：时间：1895年年人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton）实验：实验：E.Overton的推测：的推测：_。一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程资料资料1 11.对生物膜组分的探索对生物膜组分的探索脂质脂质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜的通透性实验细胞膜的通透性实验溶于脂质的物质溶于脂质的物质膜中含脂质膜中含脂质湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03资料资料2 2：磷脂分子结构磷脂分子结构B：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想：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像力，尝试画出磷脂分子在水水空气界面中空气界面中的排布方式？的排布方式？A：磷脂是一种由甘油、：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的脂肪酸和磷酸所组成的分子分子 ， 磷酸磷酸“头头”部是部是亲水亲水的，脂肪酸的，脂肪酸“尾尾”部是部是疏水疏水的。的。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03空气空气 水水湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03资料资料3 3：E.Gorter 和和 F.Grendel 对血影对血影 的研究的研究时间时间：1925年年人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家E.Gorter和和F.Grendel实验实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空 气气水界面上铺展成单分子层，测得单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分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。倍。结论结论：_ _细胞膜中的脂质分子必然排列为连续细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！的两层！湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 032. 对生物膜组分的探索对生物膜组分的探索蛋白质蛋白质资料资料4 4: :科学家在实验中发现：细胞膜不但会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，也会被被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶蛋白酶(能能专一地分解蛋白质的物质专一地分解蛋白质的物质)分解。分解。 根据实验现象，你对膜化学成分在种根据实验现象，你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论类上认识是否还有新的结论? 问题探讨问题探讨：得出结论：得出结论：_推测膜中可能还含有蛋白质等推测膜中可能还含有蛋白质等湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 033. 对生物膜模型架构的探索对生物膜模型架构的探索脂质和脂质和蛋白质的排布方式蛋白质的排布方式资料资料5 5：电子显微镜：电子显微镜是用电子束照射被检是用电子束照射被检样品，由于电子与不样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产同物质发生碰撞而产生不同散射度。因生不同散射度。因蛋蛋白质白质电子密度高，故电子密度高，故显显暗带暗带，磷脂磷脂分子电分子电子密度低则呈子密度低则呈亮带亮带。超薄切片技术获得的超薄切片技术获得的细胞膜照片细胞膜照片湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 031959年，罗伯特森年，罗伯特森(J.D.Robertsen)的的“单位膜单位膜”模型认为：生物膜是由模型认为：生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”构成的三层构成的三层静态统一静态统一结构。结构。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03冰冻蚀刻冰冻蚀刻(冰冻断裂冰冻断裂)。标本用干冰等。标本用干冰等冰冰冻冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。资料资料6 6蛋白质蛋白质镶在、嵌入、横跨镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03现象现象实验实验湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03实验探究实验探究以下列材料及用具，设计实验探究以下列材料及用具，设计实验探究 细胞膜上蛋白质分子能否运动细胞膜上蛋白质分子能否运动。荧光染料荧光染料:(有红色、绿色等不同颜色，有红色、绿色等不同颜色， 可标记细胞膜表面的蛋白质分子可标记细胞膜表面的蛋白质分子)细细 胞胞: 小鼠细胞、人细胞小鼠细胞、人细胞激光器激光器：(激光过度照射可使荧光分子失去激光过度照射可使荧光分子失去 发出荧光能力发出荧光能力)细胞融合剂细胞融合剂：能使两个细胞融合成一个细胞：能使两个细胞融合成一个细胞湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03方法一：方法一：荧光标记荧光标记 激光处理激光处理湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03绿色荧绿色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白杂交细胞杂交细胞细胞细胞融合融合小鼠细胞小鼠细胞人细胞人细胞红色荧红色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白荧光标记的小鼠细胞和荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图人细胞融合实验示意图方法二：方法二：湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03资料资料7 7时间时间：1970年年人物人物：弗雷和埃迪登：弗雷和埃迪登( Frye 和和 Edidin)实验实验： 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图人细胞人细胞小鼠细胞小鼠细胞细胞细胞融合融合杂交细胞杂交细胞3740min红色荧光红色荧光染料标记染料标记的膜蛋白的膜蛋白绿色荧光绿色荧光染料标记染料标记的膜蛋白的膜蛋白细胞膜具有流动性（蛋白质）细胞膜具有流动性（蛋白质）结论：结论：湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03资料资料8 8时间时间：1972年年人物人物：桑格和尼克森：桑格和尼克森(S. J. Singer & G. Nicolson)假说假说： 流动镶嵌模型流动镶嵌模型生物膜结构模型示意图生物膜结构模型示意图湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03资料资料8 8时间时间：1972年年人物人物：桑格和尼克森：桑格和尼克森(S. J. Singer & G. Nicolson)假说假说： 流动镶嵌模型流动镶嵌模型生物膜结构模型示意图生物膜结构模型示意图湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03问题问题2：在生物膜模型的建立和完善过程中，在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示你受到哪些启示?问题问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么什么?生物膜在结构上有什么样的特点生物膜在结构上有什么样的特点?小组讨论小组讨论湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容1. 膜的基本膜的基本支架支架磷脂双分子层磷脂双分子层。（磷脂分。（磷脂分子是可以运动的，具有子是可以运动的，具有流动性流动性。）。）2. 蛋白质蛋白质分子有的分子有的镶镶、有的、有的嵌入嵌入、有的、有的横跨横跨在在磷脂双分子层磷脂双分子层。（体现膜结构内外的。（体现膜结构内外的不对称性不对称性和和流动性流动性）3. 膜在结构特性上具有膜在结构特性上具有流动性流动性湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03小组讨论小组讨论问题问题2：在生物膜模型的建立和完善过程中，在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示你受到哪些启示?问题问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么什么?生物膜在结构上有什么样的特点生物膜在结构上有什么样的特点?湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03问题问题2：在生物膜模型的建立和完善过程中，在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示你受到哪些启示?根据现象根据现象和已有知和已有知识提出假识提出假说或模型说或模型用观察和实验用观察和实验对假说或模型对假说或模型进行检验、修进行检验、修正和补充正和补充 实实践践检检验验建模的基本方法建模的基本方法 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03课后探究课后探究1、生物膜的流动镶嵌模型是否已完、生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺的呢？细胞膜上除了含有磷脂和蛋美无缺的呢？细胞膜上除了含有磷脂和蛋白质分子外，还有其它物质吗？请你课后白质分子外，还有其它物质吗？请你课后搜索这方面的信息。搜索这方面的信息。2、制作细胞膜模型有没有更好的设、制作细胞膜模型有没有更好的设计方法和更合适的实验材料。希望你课后计方法和更合适的实验材料。希望你课后能尝试一下。能尝试一下。 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03概念图小结概念图小结生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03时间和人物时间和人物历史事件历史事件历史结论历史结论 多种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面层分子的面积是原膜表面积的两倍积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构蛋蛋白质白质脂质脂质蛋白质蛋白质人、鼠细胞融合实验人、鼠细胞融合实验新的观察和实验证据的基新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型础上，提出分子结构模型膜含膜含脂质脂质膜中含脂质和膜中含脂质和蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层结构结构膜具膜具流动流动性性流动镶嵌流动镶嵌模型模型19721972，桑格，桑格和尼克森和尼克森19701970年年19591959年，年，罗伯特森罗伯特森19251925年，年，两位荷兰两位荷兰科学家科学家2020世纪初世纪初1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿列表总结：列表总结：生物膜结构的探究历程生物膜结构的探究历程湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 03课内反馈课内反馈1. 细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质脂脂质质蛋白质三层结构模型的最大的不同是蛋白质三层结构模型的最大的不同是A. 流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性流动性B. 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性认为细胞膜具有一定的流动性C. 流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性D. 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性认为细胞膜具有透过性湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 032.变形虫的任何部位都能伸出伪足，这变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的一生理过程的完成依赖于细胞膜的A. 保护作用保护作用B. 一定的流动性一定的流动性C. 全透性全透性D. 信息交流信息交流湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2010年下学期制作 033.下列物质中最容易通过细胞膜进入下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是细胞的是A.葡萄糖葡萄糖B.蛋白质蛋白质C.甘油甘油D.无机盐离子无机盐离子