人教版高一生物必修一《生物膜的流动镶嵌模型》课件.ppt

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1、人教版 必修1第四章第四章 第第2 2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 学习目标学习目标l简述生物膜的结构简述生物膜的结构l探讨生物膜模型建立中技术进步的作用探讨生物膜模型建立中技术进步的作用l探讨生物膜的建立过程中如何体现结构与探讨生物膜的建立过程中如何体现结构与功能相适应的观点功能相适应的观点【重点】【重点】流动镶嵌模型的基本内容【难点】【难点】细胞膜的结构特点和功能特性 我来评奖我来评奖 感受精神感受精神 生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程l【自主学习】阅读教材【自主学习】阅读教材P65-67时间时间科学家科学家科学实验科学实验结论结论19世纪世纪末末欧文顿欧文顿20

2、世纪世纪初初某科学家某科学家1925年年 荷兰科学荷兰科学家家1959年年 罗伯特森罗伯特森50年代年代 某科学家某科学家 冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法小提示：蛋白小提示：蛋白质的分布质的分布1970年年 弗雷和艾弗雷和艾迪登迪登荧光染料标记实验荧光染料标记实验1972年年 桑格和尼桑格和尼克森克森资料一资料一 欧文顿实验欧文顿实验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时间：时间：20世纪初世纪初资料二资料二进行实验进行实验结论：结论：膜的成

3、分主要是脂质和蛋白质。膜的成分主要是脂质和蛋白质。化学分析化学分析:发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶分解也会被蛋白酶分解 时间时间时间时间：1925192519251925年年年年 人物人物人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家：荷兰科学家：荷兰科学家GorterGorterGorterGorter和和和和GrendelGrendelGrendelGrendel 实验实验实验实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子 发现面积是细胞膜面积的发现面积是细胞膜

4、面积的发现面积是细胞膜面积的发现面积是细胞膜面积的2 2倍倍倍倍 提出假说提出假说提出假说提出假说：细胞膜中的脂质分子必然排列为：细胞膜中的脂质分子必然排列为：细胞膜中的脂质分子必然排列为：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层连续的两层连续的两层连续的两层细层胞膜中的脂质呈双层排列细胞膜细层胞膜中的脂质呈双层排列细胞膜中的脂质呈双层排列中的脂质呈双层排列资料三资料三 思考：思考：膜中脂质铺成单层的面积真是膜中脂质铺成单层的面积真是细胞膜面积的细胞膜面积的2倍吗？倍吗？亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，子，磷酸磷

5、酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部部是疏水的。是疏水的。结合人体组织细胞内、外环境（如下图），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。预测细胞膜中磷脂的排列方式。组织细胞组织细胞合作探究合作探究水水空气界面空气界面水环境水环境水环境水环境 在水在水-空气界面处，磷脂分子空气界面处，磷脂分子只能亲水性头部能够接触水！只能亲水性头部能够接触水！细胞内外均是水环境！细胞内外均是水环境！磷磷脂脂分分子子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细层细层 时间时间时间时间：1959195919591959年年年年 人物人物

6、人物人物：罗伯特森（：罗伯特森（：罗伯特森（：罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.RobertsenJ.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验实验实验：在电镜下看到细胞膜由：在电镜下看到细胞膜由：在电镜下看到细胞膜由：在电镜下看到细胞膜由“暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗”的三的三的三的三层结构构成层结构构成层结构构成层结构构成 提出假说提出假说提出假说提出假说：资料四资料四思考思考“三明治三明治三明治三明治”结构模型有什么不足？结构模型有什么不足？结构模型有什么不足？结构模型有什么不足？“三明治三明治三明治三明治”静态结构模型不能正确解释不能正确静态结构模型不能正确解释不

7、能正确静态结构模型不能正确解释不能正确静态结构模型不能正确解释不能正确解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等现象。现象。现象。现象。生物膜是由生物膜是由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”的三层的三层的三层的三层结构构成的静态统一结构结构构成的静态统一结构结构构成的静态统一结构结构构成的静态统一结构 时间时间：19701970年年 人物人物：Larry FryeLarry Frye等等 实验实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标将人和鼠的细胞膜

8、用不同的荧光抗体标 记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布荧光抗体均匀分布 资料六资料六新技术带来新模型新技术带来新模型 用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。荧光标记技术技术37下40min后出现了什么现象？说明什么？膜上的蛋白具有膜上的蛋白具有流动性流动性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

9、蚀刻电子显微图片细胞的冰冻蚀刻电子显微图片资料五资料五 冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法细胞膜核孔细胞核线粒体液泡蛋白质蛋白质镶、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细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片资料五资料五 冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法资料七资料七时间：时间：1972年年人物：人物：桑格和桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型时间时间科学家科学家科学实验科学实验结论结论19世纪世纪末末欧文顿欧文顿500多种物

10、质对植物细胞进多种物质对植物细胞进行上万次通透性实验行上万次通透性实验膜是由脂质组膜是由脂质组成的成的20世纪世纪初初某科学家某科学家 提取哺乳动物的红细胞膜提取哺乳动物的红细胞膜并并分析成分分析成分膜的主要成分膜的主要成分是蛋白质是蛋白质1925年年 戈特和格戈特和格伦德尔伦德尔从细胞膜提取脂质，铺成单从细胞膜提取脂质，铺成单分子层面积是细胞膜的两倍分子层面积是细胞膜的两倍膜的脂质为连膜的脂质为连续两层续两层1959年年 罗伯特森罗伯特森 三明治结构模型，电镜下三明治结构模型，电镜下“暗暗亮亮暗暗”为为“蛋白质蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质”生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构50年

11、代年代 某科学家某科学家 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1970年年 弗雷和艾弗雷和艾迪登迪登荧光染料标记实验荧光染料标记实验细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性1972年年 桑格和尼桑格和尼克森克森新观察和实验证据基础上新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的结构特点：细胞膜的结构特点：细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 细胞膜的功能特性：细胞膜的功能特性：细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性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决定决定决定决定概念图小结概念图小结谢谢观赏