生物膜的流动镶嵌模型公开课优秀PPT.ppt

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1、生命系统的边界生命系统的边界生命系统的边界生命系统的边界-薄薄薄薄限制物质的进出限制物质的进出限制物质的进出限制物质的进出-选择透过性选择透过性选择透过性选择透过性 具有确定的弹性具有确定的弹性具有确定的弹性具有确定的弹性-伸缩性伸缩性伸缩性伸缩性弹力布弹力布一般布一般布塑料袋塑料袋选择依据选择依据:用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能？用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能？1.生物膜流淌镶嵌模型的基本内容是什么？生物膜流淌镶嵌模型的基本内容是什么？2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？你对科学的过程和方法有哪些领悟

2、？3.生物膜的结构与功能相适应的观点体现在生物膜的结构与功能相适应的观点体现在哪？哪？本节聚焦本节聚焦提出假说：提出假说：提出假说：提出假说：膜是由脂质膜是由脂质膜是由脂质膜是由脂质组成的组成的组成的组成的1919世纪末世纪末 欧文顿（欧文顿（E.OvertonE.Overton）用）用500500多种物质多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现可以可以溶于脂质的物质溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易更容易通过细胞膜通过细胞膜。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

3、于脂质的物质溶于脂质的物质资料一资料一设计试验设计试验进行试验进行试验得出结论得出结论试验结果试验结果视察现象视察现象提出问题提出问题作出假说作出假说脂溶性物质比非脂溶性物质更简洁通过细胞膜脂溶性物质比非脂溶性物质更简洁通过细胞膜细胞膜的成分是什么？细胞膜的成分是什么？细胞膜是由脂质组成的。细胞膜是由脂质组成的。从细胞膜中提取到大量磷脂。从细胞膜中提取到大量磷脂。细胞膜是由脂质组成的细胞膜是由脂质组成的提取细胞膜进行化学检测提取细胞膜进行化学检测应用化学手段分析表明：应用化学手段分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋脂质和蛋白质白质,组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多

4、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20世纪初世纪初,科学家将科学家将细胞膜细胞膜从哺乳动物的从哺乳动物的红细胞中红细胞中分离分离出来，发现细胞膜不但会被出来，发现细胞膜不但会被溶解溶解脂质脂质的溶剂溶解，也会被的溶剂溶解，也会被蛋白酶蛋白酶分解。分解。资料二资料二结论：细胞膜主要由结论：细胞膜主要由脂质脂质和和蛋白质蛋白质组成组成脂质中主要成分是：脂质中主要成分是：磷脂磷脂亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由磷脂是一种由甘油甘油，脂肪酸脂肪酸和和磷酸磷酸所组成所组成的分子，的分

5、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。脂质和蛋白质在生物膜脂质和蛋白质在生物膜上是怎样分布的呢？上是怎样分布的呢？19251925年年,荷兰两位科学家从细胞膜中提荷兰两位科学家从细胞膜中提取脂质，在取脂质，在空气空气-水水界面铺成界面铺成单分子单分子层层，测得测得单分子层单分子层的面积恰好为红细胞表的面积恰好为红细胞表面积的面积的2 2倍。倍。资料三资料三结论：细胞膜中的脂质分子必定排结论：细胞膜中的脂质分子必定排列为连续的两层。列为连续的两层。水水环环境境水水环环境境磷脂双分子层磷脂双分子层资料四资料四20世纪世纪40年头，曾经有学者推想脂质

6、两年头，曾经有学者推想脂质两边各覆盖着蛋白质。但直到边各覆盖着蛋白质。但直到50年头，电年头，电子显微镜的诞生，科学家用它来视察细子显微镜的诞生，科学家用它来视察细胞膜。胞膜。1959年，罗伯特森在电镜下看到年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗了细胞膜清晰的暗亮亮暗三层结构。暗三层结构。假设假设1：脂质：脂质蛋白质蛋白质脂质脂质假设假设2：蛋白质：蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质小学小学问：电子束照射在分子束照射在分子子质量高的物量高的物质上，上，散射度高，散射度高，较为黑暗；黑暗；照射在分子照射在分子质量低的量低的物物质上，散射度低，上，散射度低，较为亮。亮。提出假说：提出假说：生物膜是由生物

7、膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的的三层结构构成的静态静态统一统一结构。结构。罗伯特森结合其他科学家的工作，罗伯特森结合其他科学家的工作，大胆的提诞生物膜的模型：大胆的提诞生物膜的模型：思索：流淌镶嵌模型与蛋白质思索：流淌镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型有蛋白质三层结构模型有何异同？何异同？相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不不同同点点：1、流淌镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不匀整的。而三、流淌镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不匀整的。而三层结构模型认为蛋白质匀整分布在脂双层的两侧层结构模型认为

8、蛋白质匀整分布在脂双层的两侧2、流淌镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认、流淌镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构为生物膜是静止结构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吞噬作用吞噬作用 1972 1972年，桑格和尼克森在新的视察和试验年，桑格和尼克森在新的视察和试验证据的基础上，提出了流淌镶嵌模型。证据的基础上，提出了流淌镶嵌模型。电镜冰冻蚀刻细胞膜电镜冰冻蚀刻细胞膜20世纪世纪60年代年代科学家用科学家用扫描电镜技术扫描电镜技术和和冰冰冻蚀刻技术冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。粒。资料六

9、资料六 1972年，桑格和尼克森在新的视察和试验证据的基础上，提出了流淌镶嵌模型,为多数人所接受。流淌镶嵌模型的基本内容：流淌镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是清这个支架不是静止的。磷脂双分子层是清油般的流体，具有流淌性。蛋白质分子有油般的流体，具有流淌性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。可以运动的。假说科

10、学实验科学家时间欧文顿欧文顿两位荷兰两位荷兰科学家科学家罗伯特森罗伯特森19世纪末世纪末1925年年1959年年1970年年1972年年膜是由脂膜是由脂质组成的质组成的生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构细胞膜具细胞膜具有流淌性有流淌性在新的视察和试验证据基础上在新的视察和试验证据基础上弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登桑格和尼桑格和尼克森克森对生物膜结构的探究历程对生物膜结构的探究历程二、流淌镶嵌模型的基本内容二、流淌镶嵌模型的基本内容3、糖被糖被 糖脂糖脂爱护和润滑；爱护和润滑；糖蛋白：识别作用糖蛋白：识别作用（糖类的成分起重要作用）（糖类的成分起重要作用）糖被分布在细胞膜的外侧糖被分布

11、在细胞膜的外侧 4 4、细胞膜的结构特点、细胞膜的结构特点 特点：具有确定的。特点：具有确定的。缘由：组成膜的和大都是运动的。缘由：组成膜的和大都是运动的。流淌性流淌性蛋白质蛋白质脂质脂质5、细胞膜的功能特点：、细胞膜的功能特点：选择透过性选择透过性1、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架2、蛋白质分子、蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层外侧覆盖在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧镶嵌在磷脂双分子层两侧贯穿磷脂双分子层贯穿磷脂双分子层（体现了（体现了（体现了（体现了膜结构膜结构膜结构膜结构内外的不内外的不内外的不内外的不对称性）对称性）对称性）对称性）1、据探讨

12、发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较简洁优先通过细胞膜，这是因为（）A 细胞膜具有确定流淌性B 细胞膜是选择透过性C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习课堂练习2.2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜线粒体膜 C 叶绿体膜叶绿体膜3、一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（穿过的生物膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 8A 5

13、 B 6 C 7 D 84、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型确定有着亲密关系的化学物质是（）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸5 5、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白、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靠于细细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依靠于细胞膜的（胞膜的（）A A 爱护作用爱护作用 B B 确定的流淌性确定的流淌性 C C 主动主动运输运输 D D 选择透过性选择透过性6 6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）A A 维生素维生素D D和性激素和性激素 B B 水和

14、尿素水和尿素 C C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D D 酶和胰岛素酶和胰岛素（1 1）上述材料说明细胞膜的结构具有）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。特性。（2 2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 （）A A肿瘤细胞的浸润转移肿瘤细胞的浸润转移BB白细胞吞噬异物白细胞吞噬异物C C葡萄糖进入小肠上皮细胞葡萄糖进入小肠上皮细胞 D D抗体的分泌抗体的分泌（3 3）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致，可另设计一组比照试验，用致，可另设计一组比照试验，用 对对_进行处理。进行处理。4 4在

15、美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明探讨员和他的同事，在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明探讨员和他的同事，利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程。结果发觉，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细入细胞内的全过程。结果发觉，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：答案：（答案：（1 1）确定的流淌性）确定的流淌性 （2 2）

16、A A、B B、D D（3 3）蛋）蛋白质抑制剂白质抑制剂 水通道蛋白水通道蛋白【解析】（【解析】（1 1）从题中所给材料可知，细胞膜受到刺激可使）从题中所给材料可知，细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有确定的流淌性。（细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有确定的流淌性。（2 2）肿）肿瘤细胞的浸润转移，需进行变形运动；白细胞吞食异物，瘤细胞的浸润转移，需进行变形运动；白细胞吞食异物，细胞膜要伸出伪足将异物包袱；抗体的分泌，细胞膜要出细胞膜要伸出伪足将异物包袱；抗体的分泌，细胞膜要出芽进行胞吐，都与细胞膜伸展突起相关。葡萄糖进入小肠芽进行胞吐，都与细胞膜伸展突起相关。葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的，与上上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的，与上皮细胞细胞膜伸展突起无关。（皮细胞细胞膜伸展突起无关。（3 3）要证明水的快速内流是）要证明水的快速内流是水通道蛋白开放所致，自变量是细胞膜上水通道蛋白开放水通道蛋白开放所致，自变量是细胞膜上水通道蛋白开放与否，因变量是否大量进入细胞，因此，用蛋白质抑制剂与否，因变量是否大量进入细胞，因此，用蛋白质抑制剂抑制水通道蛋白的活性作为比照即可。抑制水通道蛋白的活性作为比照即可。