高中生物必修一生物膜的流动镶嵌模型.pptx

一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间时间科学家科学家科学实验科学实验结论结论1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初19251925年年19591959年年19701970年年19721972年年5050年代末年代末欧文顿欧文顿 用用500500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验上万次的通透性实验膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质膜是由脂质膜是由脂质组成的组成的细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的两层为连续的两层 生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构 某科学家某科学家 从哺乳动物红细胞中分离出从哺乳动物红细胞中分离出细胞膜，并分析其成分细胞膜，并分析其成分戈特和格戈特和格伦德尔伦德尔 从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单分子层，面积是细胞膜的分子层，面积是细胞膜的2 2倍倍罗伯特森罗伯特森电镜下看到细胞膜由电镜下看到细胞膜由“暗暗亮亮暗暗”的三层结构构成的三层结构构成某科学家某科学家 弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登 桑格和尼桑格和尼克森克森 荧光染料标记实验荧光染料标记实验在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌提出流动镶嵌模型模型 细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性 冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法蛋白质镶、嵌、蛋白质镶、嵌、贯穿在磷脂中贯穿在磷脂中第1页/共21页不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜现象现象假说假说提出提出验证验证实验实验第2页/共21页提出提出假说假说实验实验现象现象验证验证 欧文顿是通过对现象的推理分析，还是通欧文顿是通过对现象的推理分析，还是通过膜成分的提取和鉴定来提出假说的？过膜成分的提取和鉴定来提出假说的？第3页/共21页2020世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（被蛋白酶（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。发现细）分解。发现细胞膜被破坏。胞膜被破坏。探究：你能得出什么结论？细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜第4页/共21页亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部脂肪酸脂肪酸“尾部尾部”是是疏水的。磷酸“头部”是亲水的，第5页/共21页想一想：想一想：磷脂分子在空气磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？水界面上会怎么样铺展？空气空气水水第6页/共21页 结合人体组织细胞内、外环境（如下图），预测细胞膜中磷脂的排列方式。组织细胞第7页/共21页 结合人体组织细胞内、外环境（如下图），预测细胞膜中磷脂的排列方式。水溶液环境 (内)水溶液环境(外)连续两层排列第8页/共21页时间：19591959年实验：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（蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色）。他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质-脂质-蛋白质”三层静态的统一的结构。细胞膜的电子显微图片蛋白质脂质蛋白质细胞膜的三层结构模型罗伯特森的实验罗伯特森的实验现象现象及及结论结论？第9页/共21页标本用液氮等标本用液氮等冰冻冰冻后后用冷刀断开，升温后用冷刀断开，升温后暴露断裂面，使用电暴露断裂面，使用电子显微镜观察其结构。子显微镜观察其结构。细胞的冰冻蚀刻电子显微图片第10页/共21页蛋白质蛋白质镶、嵌、贯穿镶、嵌、贯穿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镶嵌入贯穿贯穿细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片第11页/共21页提出假说：细胞膜具有流动性提出假说：细胞膜具有流动性草履虫质壁分离变形虫请思考：细胞膜是静态的吗？（举例说明）第12页/共21页结结 论论 :细细 胞胞 膜膜 具具 有有 流流 动动 性性第13页/共21页时时 间：间：1972年年提出者：桑格提出者：桑格（和尼克森和尼克森(G.Nicolson)二、流动镶嵌模型的基本内容第14页/共21页2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果。皮特阿格雷罗德里克麦金农第15页/共21页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白质蛋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础新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。上，提出分子结构模型。膜是由膜是由脂质组成的脂质组成的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生物膜结构的探究历程生物膜结构的探究历程第16页/共21页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 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决定决定决定决定第17页/共21页2.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸知识闯关知识闯关1.1.（20072007年高考题）年高考题）下图是神经细胞的细胞膜结构模下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是（式图，正确的是（）第18页/共21页3.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（膜的（）A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性4.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等物等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子知识闯关知识闯关第19页/共21页5.5.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你回答下列问题：回答下列问题：（1 1）应选取人的哪种细胞做实验（）应选取人的哪种细胞做实验（）A A神经细胞神经细胞 B B口腔上皮细胞口腔上皮细胞 C C成熟的红细胞成熟的红细胞 D D白细胞白细胞 （2 2）将选取的上述材料放入）将选取的上述材料放入 ，由于渗透作用，一段时间后细，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂，然后再用胞将破裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。法获得纯净的细胞膜。（3 3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列能正确反应其分布的图是（能正确反应其分布的图是（）（4 4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2 2倍，倍，说明说明 。C CA A蒸馏水蒸馏水离心离心磷脂分子在细胞膜中成双层排列磷脂分子在细胞膜中成双层排列知识闯关知识闯关第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页