生物膜的流动镶嵌模型 (2)精选PPT.ppt

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1、关于生物膜的流动镶嵌模型(2)第1页，讲稿共37张，创作于星期二1.细胞膜的功能有哪些？2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？问题探讨问题探讨塑料袋普通布弹力布其他其他用结构跟功能相适应的观点用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？更适于体现细胞膜的功能？弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？第2页，讲稿共37张，创作于星期二从生理功能入手的科学探究从生理功能入手的科学探究1919世纪末，欧文顿（世纪末，欧文顿（E.OvertonE.Overton）在研究各种未受精卵细胞的透）在研究各种未受精卵细胞的透性实验性实验不溶于脂

2、质的物不溶于脂质的物质质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？从实验现象能推测出什么结论呢？膜是由脂质组成膜是由脂质组成一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程第3页，讲稿共37张，创作于星期二2020世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：离出来，化学分析膜表明：实验证据实验证据从生理功能入手的科学探究从生理功能入手的科学探究膜的主要成分是膜的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？问题：问题：第4页，讲稿共37张，创作于星期二小资料磷

3、脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？亲水“头部”疏水“尾部“水水空气空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。第5页，讲稿共37张，创作于星期二实验证据 1925年 Gorter 和 Grendel 用丙酮（一种有机溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，在空气-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2倍脂质分子必然排列为连续脂质分子必然排列为连续的两层的两层GORTER第6页，讲稿共37张

4、，创作于星期二蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？推测？40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边假说问题：问题：第7页，讲稿共37张，创作于星期二透射电子显微镜（REM）1959年，罗伯特森（J.D.Robertson）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。实验证据蛋白质的电子密度高，在电镜蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。度低，显亮色。蛋白质蛋白质脂质三明治模型第8页，讲稿共37张，创作于星期二变形虫的变形运动变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫三明治三明治模型无法解释的现象模型无

5、法解释的现象第9页，讲稿共37张，创作于星期二新技术带来新模型新技术带来新模型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科学家关于蛋白在细胞膜上存在的三种方式的概括：l在膜表面l嵌在膜中l穿透膜第10页，讲稿共37张，创作于星期二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第11页，讲稿共37张，创作于星期二1）、推翻静止模型的观点）、推翻静止模型的观点细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性2）、提出新的细胞膜模型）、提出新的细胞膜模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型第12页，讲稿共37张，创作于星期二 1

6、972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型据的基础上，提出了流动镶嵌模型。第13页，讲稿共37张，创作于星期二1 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容第14页，讲稿共37张，创作于星期二2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂部分或全部嵌入磷脂双

7、分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）第15页，讲稿共37张，创作于星期二4 4 4 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜（也体现了膜的流动性）的流动性）5 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合、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糖蛋白，叫做糖被。形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交（糖被与细胞识别、胞间信息交（糖被与细胞识别、胞间信息交（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）流等有密切联系）流等有密切联系）流等有密切联系）3

8、 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动（其分子的运动有多种形式）有多种形式）第16页，讲稿共37张，创作于星期二生物膜的组成及特点：生物膜的组成及特点：1、化学组成：、化学组成：膜主要由膜主要由 构成，其基本支架是构成，其基本支架是 。2、结构特点：、结构特点：组成膜的蛋白质和脂质具组成膜的蛋白质和脂质具 ，蛋白质在磷脂双，蛋白质在磷脂双分子层上分布是分子层上分布是 。3、功能特点功能特点：生物膜是一种生物膜是一种 膜。膜。这种膜可以让这种膜可以让水分子水分子自由通自由通过，过，一些离子一些离子和和小分子小分子可以可以通过，而其他则不能通过。

9、通过，而其他则不能通过。脂质和蛋白质脂质和蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层流动性流动性不对称的不对称的选择透过性选择透过性第17页，讲稿共37张，创作于星期二O2、CO2、苯、苯、N2水、甘油水、甘油乙醇乙醇葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3O2、CO2、N2、苯苯水、甘油水、甘油乙醇、乙醇、葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3细胞膜细胞膜主要成分：磷脂和蛋白质主要成分：磷脂和蛋白质成分：磷脂成分：磷脂脂双层膜脂双层膜第18页，讲稿共37张，创作于星期二问题探讨：P701、从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮

10、气、苯、从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯（脂溶性的）等（脂溶性的）等小分子小分子很容易通过合成的脂双层；很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等水、甘油、乙醇等较小的分子较小的分子也可以通过；氨基也可以通过；氨基酸、葡萄糖等酸、葡萄糖等较小的有机分子较小的有机分子和带和带电荷的离子电荷的离子则不则不能通过合成的脂双层能通过合成的脂双层。2、葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，、葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。3、通过此图还可以联想得出，细胞需要的离子是、通过此图还可以联想得出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的

11、蛋白质来运输等问题。否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质蛋白质。推测：推测：第19页，讲稿共37张，创作于星期二物质顺浓度梯度进出细胞的扩散物质顺浓度梯度进出细胞的扩散 一：被动运输一：被动运输 提出问题：提出问题：1被动运输中的扩散和物理上的扩散是否相似？被动运输中的扩散和物理上的扩散是否相似？2自由扩散与协助扩散有什么异同？自由扩散与协助扩散有什么异同？3 为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？共同点：都是顺浓度梯度进行的共同点：都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量不需要消耗能

12、量不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载 体蛋白的协助才能实现体蛋白的协助才能实现因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的不需要消耗能量，所以统称为被动运输。不需要消耗能量，所以统称为被动运输。相似相似,物质均为顺浓度梯度的运输物质均为顺浓度梯度的运输类型：类型：自由扩散、协助扩散两种自由扩散、协助扩散两种第20页，讲稿共37张，创作于星期二物质物质跨膜运输的方式跨膜运输的方式1、自由扩散2、协助扩散ab运运输输速速度度物质浓度物质浓度自由扩散协助扩散第21页，讲稿共37张，创作于星期二丽藻细胞液与池

13、水的多种离子丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比浓度比人红细胞中钾离子的人红细胞中钾离子的浓度比血浆高浓度比血浆高30倍；倍；钠离子的浓度只有血钠离子的浓度只有血浆的浆的16；甲状腺滤泡上皮细胞甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高内碘的浓度比血液高2025倍。倍。资料：资料：第22页，讲稿共37张，创作于星期二l从低浓度到高浓度；从低浓度到高浓度；l需要载体蛋白的协助；需要载体蛋白的协助；l需要能量（需要能量（ATP)。二：主动运输二：主动运输物质逆浓度梯度进出细胞的运输物质逆浓度梯度进出细胞的运输如：如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通

14、过小肠上皮细胞。氨基酸通过小肠上皮细胞。第23页，讲稿共37张，创作于星期二第第4节节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式物质运输的方物质运输的方向。向。细胞膜内外细胞膜内外物质的浓度。物质的浓度。被运输物质被运输物质的特点。的特点。细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外细胞外细胞内细胞内第24页，讲稿共37张，创作于星期二问题讨论：问题讨论：1 主动运输与被动运输的区别是什么？主动运输与被动运输的区别是什么？2你认为以上哪种方式对于活细胞完成各项你认为以上哪种方式对于活细胞完成各项 生命活动最重要，为什么？生命活动最重要，为什么？主动运输：逆浓度梯度运输，要消耗能量主动运输：逆浓度梯度运输，要消耗能

15、量被动运输：顺浓度梯度运输，不要消耗能量被动运输：顺浓度梯度运输，不要消耗能量主动运输主动运输第25页，讲稿共37张，创作于星期二主动运输的意义主动运输的意义：保证了保证了活细胞活细胞能够按照生命活动的需要，能够按照生命活动的需要，主动选择主动选择吸收吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质害的物质。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。第26页，讲稿共37张，创作于星期二 运输方式运输方式运输方式运输方式比较项目比较项目比较项目比较项目被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散

16、运输方向运输方向是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白是否消耗是否消耗细胞内的能量细胞内的能量代表例子代表例子物质跨膜运输的方式比较物质跨膜运输的方式比较顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度梯度梯度梯度梯度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度梯度梯度梯度梯度逆浓度梯逆浓度梯度度不需要不需要需要需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗氧气、水、氧气、水、二氧化碳等二氧化碳等通过细胞膜通过细胞膜葡萄糖通葡萄糖通过红细胞过红细胞膜膜葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细通过小肠上皮细通过小肠上皮细通过小肠上皮细胞膜；离子通过胞膜；离子通过胞膜；离子通过胞膜；离子通过

17、细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜第27页，讲稿共37张，创作于星期二影响物质跨膜运输的因素影响物质跨膜运输的因素:物质浓度物质浓度 氧气浓度氧气浓度 温度温度自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输物质浓度物质浓度运运输输速速率率运运输输速速率率物质浓度物质浓度氧气浓度氧气浓度氧气浓度氧气浓度运运输输速速率率自由扩散或协自由扩散或协助扩散助扩散运运输输速速率率第28页，讲稿共37张，创作于星期二 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上

18、脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。叫做胞吞。如人体内白细胞的吞噬作用如人体内白细胞的吞噬作用 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做胞吐。叫做胞吐。如分泌性蛋白的合成和运输过程如分泌性蛋白的合成和运输过程大分子物质进出细胞的方式大分子物质进出细胞的方式胞吞：胞吞：胞吐：胞吐：第

19、29页，讲稿共37张，创作于星期二 人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对于人体有什么意的红细胞，这是细胞的什么作用？对于人体有什么意义？义？胞胞吞吞胞胞吐吐第30页，讲稿共37张，创作于星期二协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散物质跨膜运输物质跨膜运输的方式（小分的方式（小分子和离子）子和离子）主动运输主动运输 大分子物质大分子物质 胞吞胞吞 胞吐胞吐消消耗耗能能量量顺浓度顺浓度梯度梯度被动运输被动运输载体蛋白载体蛋白课堂小结课堂小结第31页，讲稿共37张，创作于星期二1 1、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体

20、和线粒体、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（密切相关（）尿素通过细胞膜尿素通过细胞膜人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖肾肾小管上皮细胞吸收原尿中的小管上皮细胞吸收原尿中的NaNa+小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸A B C D 一：基础检测一：基础检测随堂训练第32页，讲稿共37张，创作于星期二2.2.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线。影响收的曲线。影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸收量不同的因素两点吸收量不同的因素分别是（分别是（）A.A.载体数

21、量、能量载体数量、能量 B.B.能量、载体数量能量、载体数量 C.C.载体数量、离子浓度载体数量、离子浓度 D.D.能量、离子浓度能量、离子浓度第33页，讲稿共37张，创作于星期二二：能力提升二：能力提升1 解读图表解读图表右图表示的是一个动物细胞右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。本章所学知识，回答问题。1、哪种离子通过主动运输进入、哪种离子通过主动运输进入细胞？细胞？2、哪种离子通过主动运输排、哪种离子通过主动运输排出细胞？出细胞？3、你是如何作出以上判断、你是如何作出以上判断 的？

22、的？细胞内细胞内细胞外细胞外100150离子浓度离子浓度/mmol.L 1500NaKMg2Cl离子种类离子种类K+Mg2+Na+Cl主动运输主动运输,物质逆浓度进行物质逆浓度进行第34页，讲稿共37张，创作于星期二2 根据下图所示曲线回答下列问题根据下图所示曲线回答下列问题 运输速率浓度差协助扩散协助扩散（1）从图中可知该种物质进入细）从图中可知该种物质进入细 胞的方式是什么胞的方式是什么?（2）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度 与细胞外浓度的关系是什么与细胞外浓度的关系是什么?（3）上述运输方式中，加入蛋白酶后曲线是否会）上述运输方式中，加入蛋

23、白酶后曲线是否会 发生变化？为什么？发生变化？为什么？在一范围内在一范围内,物质的运输速率与外界浓度成正比物质的运输速率与外界浓度成正比会会,载体受到破坏载体受到破坏第35页，讲稿共37张，创作于星期二3 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：（1）A代表代表_分子；分子；B代表代表_；D代表代表_。（3）动物细胞吸水膨胀时）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明的厚度变小，这说明B具有具有 _。（4）在）在ae的五种过程中，代表被动转运的是的五种过程中，代表被动转运的是_。（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号）可能代表氧气转运过程的是图中编号_；葡萄糖从肠；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 _。蛋白质蛋白质磷脂分子磷脂分子糖蛋白糖蛋白流动性流动性b、c、dba第36页，讲稿共37张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第37页，讲稿共37张，创作于星期二