生物 第二章 细胞的结构 2.2 细胞膜和细胞壁1 浙科版必修1.ppt

完成实验：完成实验：下面记录了对玉米籽粒的处理方下面记录了对玉米籽粒的处理方法再观察实验结果，得出结论法再观察实验结果，得出结论.1 1、将玉米种子放在、将玉米种子放在、将玉米种子放在、将玉米种子放在20202525的温水中浸泡的温水中浸泡的温水中浸泡的温水中浸泡36h36h。2 2、取、取、取、取2020粒已经泡涨的种子，将其中的粒已经泡涨的种子，将其中的粒已经泡涨的种子，将其中的粒已经泡涨的种子，将其中的1010粒放在沸水中煮粒放在沸水中煮粒放在沸水中煮粒放在沸水中煮5min5min后，冷却，作为对照的实验材料。后，冷却，作为对照的实验材料。后，冷却，作为对照的实验材料。后，冷却，作为对照的实验材料。3 3、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释2020倍的红墨水浸泡倍的红墨水浸泡倍的红墨水浸泡倍的红墨水浸泡（以没过种子为宜）。（以没过种子为宜）。（以没过种子为宜）。（以没过种子为宜）。2min2min后，倒去红墨水，用水冲洗后，倒去红墨水，用水冲洗后，倒去红墨水，用水冲洗后，倒去红墨水，用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。4 4、结果：、结果：、结果：、结果：实验的处理实验的处理教师先把实验中的简单步骤完成，让学生操教师先把实验中的简单步骤完成，让学生操作关键步骤作关键步骤（染色、漂洗，然后进行观察（染色、漂洗，然后进行观察）结果分析结果分析让学生根据材料和实验结果来分析实验的让学生根据材料和实验结果来分析实验的设计思路。设计思路。结论结论细胞膜的功能特性：细胞膜的功能特性：选择透性选择透性探究探究细胞膜功能特性与结构特性？细胞膜功能特性与结构特性？设计思路：设计思路：由由浅浅入入深深地讲述质膜结构模型的确立过地讲述质膜结构模型的确立过程，激发学生不断程，激发学生不断探究未知科学的热情探究未知科学的热情。让学生自己去让学生自己去质疑质疑，认识到科学结论的，认识到科学结论的获得需要大量实验的支持。获得需要大量实验的支持。探究细胞膜的结构探究细胞膜的结构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1 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假说:膜是由脂质组成的。对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程19末欧文顿末欧文顿时间：时间：1895年年人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton）实验：实验：用用500多种化学物质对植物细胞的多种化学物质对植物细胞的通透性通透性进行了上万次进行了上万次实验实验。A A：磷脂是一种由甘油、脂肪：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子酸和磷酸所组成的分子 ，磷磷酸酸 “头头”部是部是亲水亲水的，脂肪的，脂肪酸酸“尾尾”部是部是疏水疏水的。的。资料：资料：磷脂分子结构磷脂分子结构磷脂分子磷脂分子磷脂分子磷脂分子B B：根据磷脂分子的结构特点，猜想：根据磷脂分子的结构特点，猜想:磷脂分子在水磷脂分子在水空气界面中以及水溶液中的排布方式？空气界面中以及水溶液中的排布方式？磷脂分子可以在空气和水的界面上磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层展开为一层 时间：时间：19251925年年 人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家E.GorterE.Gorter和和F.GrendelF.Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水水 界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积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恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。结论：结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！2 2、生物膜结构的探索、生物膜结构的探索磷脂双分子层磷脂双分子层资料资料 科学家在实验中还发现：细胞膜不但会被溶解脂科学家在实验中还发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被质的物质溶解，也会被蛋白酶蛋白酶(能专一地分解蛋白质能专一地分解蛋白质的物质的物质)分解。分解。根据实验现象根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论否还有新的结论?问题探讨问题探讨：得出结论：得出结论：推测膜中还含有蛋白质推测膜中还含有蛋白质3 3、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资料：资料：19591959年罗伯特森实验年罗伯特森实验在在电子显微镜下用电子束照电子显微镜下用电子束照射被检样品，由于电子与不射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同同物质发生碰撞而产生不同散射度。因散射度。因蛋白质蛋白质电子密度电子密度高，故显高，故显暗带暗带，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细胞膜照片超薄切片技术获得的细胞膜照片 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”构成构成的三层的三层静态静态统一结构（单位膜模型）统一结构（单位膜模型）。4 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假说：假说：“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫质疑质疑：“三明治三明治”静止模型？静止模型？小鼠细胞和人细胞融合实验时间：时间：1970年 人物：人物：费雷和埃迪登等实验：实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合推翻静止模型的观点推翻静止模型的观点结论：结论：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性讨论：讨论：蛋白质如何分布？蛋白质如何分布？标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的蛋白质在膜中的分布是不对称的生物膜结构模型示意图生物膜结构模型示意图1 1、生物膜组成：主要由蛋白质和脂质组成、生物膜组成：主要由蛋白质和脂质组成2 2、生物膜的基本骨架：磷脂双分子层、生物膜的基本骨架：磷脂双分子层3 3、蛋白质分子排布：有镶、嵌入、横跨三种、蛋白质分子排布：有镶、嵌入、横跨三种4 4、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：流动性流动性（磷脂分子和大（磷脂分子和大 多数蛋白质分子都是运动的）多数蛋白质分子都是运动的）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成分分析对红细胞膜化学成分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脂质组成的膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构脂质双层结构膜具流动性膜具流动性流动镶嵌模型流动镶嵌模型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根根 据据 现现 象象和和 已已 有有 知知识识 提提 出出 假假说说 或或 模模 型型用用观观察察和和实实验验对对假假说说或或模模型型进进行行检检验验、修修正正和和补补充充 实实践践检检验验建模的基本方法建模的基本方法 问题：在生物膜模型的建立和完善过程中，问题：在生物膜模型的建立和完善过程中，受到哪些启示受到哪些启示?学生自学：膜蛋白的作用学生自学：膜蛋白的作用设计目的：设计目的：根据细胞膜的结构来分析细胞膜的根据细胞膜的结构来分析细胞膜的功能。强调生物体结构和功能相统一的观点。功能。强调生物体结构和功能相统一的观点。细胞膜的功能特性：细胞膜的功能特性：选择透性选择透性细胞壁细胞壁成分：纤维素和果胶成分：纤维素和果胶功能：支持和保护功能：支持和保护特点：全通透性特点：全通透性1 1、在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（、在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（）A.A.C C、H H、O O B.B.C C、H H、OO、P P C.C.C C、H H、OO、N N D.D.C C、H H、OO、NN、P P2 2、科学家将一个细胞的的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它、科学家将一个细胞的的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它在空气在空气水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积，水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积，相当于原来细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分相当于原来细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（布状况是（）A A、单层排列单层排列 B B、均匀稀疏排列均匀稀疏排列 C C、双层排列双层排列 D D、均匀紧密排列均匀紧密排列3 3、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（）A A、蛋白质和磷酸蛋白质和磷酸 B B、蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪C C、氨基酸和磷脂氨基酸和磷脂 D D、蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂 DC D课堂训练