【教学课件】第4章细胞的物质输入和输出.ppt

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1、第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型学习目标1.简述生物膜的结构。2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。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：1919世纪末世纪末 18951895年年 人物：人物：欧文顿（欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验：实验：用用500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：提出假说：膜是由

2、脂质组成的膜是由脂质组成的资料一资料一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2.2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？欧文顿的分析假说是如何提出的呢？根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。3.3.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？提取、分离和鉴定吗？有必要，通过鉴定能更准确地说明问题有必要，通过鉴定能更准确地说明问题4.4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离那为什

3、么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？和鉴定呢？当时的技术不能实现当时的技术不能实现1.1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。时间：时间：19251925年年 人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel 实验：实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的积是细胞膜的2倍倍 提

4、出假说：提出假说：资料二资料二细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的磷磷脂脂分分子子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子，磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水部是疏水的。的。时间：时间：19591959年年 人物：人物：罗伯特森（）罗伯特森（）实验：实验：在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质质”的三层结构构成的三层结构构成 提出假说：提出假说：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”的三层结构构成的静态统一结构的三层结构构成

5、的静态统一结构资料三资料三“三明治三明治”结构模型有什么不足？结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。功能的多样性相矛盾。思考思考 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记后，将人和鼠的细胞膜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光、另一半让两种细胞融合，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荧光抗体均匀分布发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假

6、说：提出假说：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性资料四资料四蛋白质分子蛋白质分子时间：时间：1972年年人物：桑格和人物：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 磷脂双分子层磷脂双分子层对生物膜结构的探索历程19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成；1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ；1972年，桑格和 提出了 。脂质脂质脂质脂质脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋

7、白质脂质蛋白质流动性流动性流动性流动性尼克森尼克森尼克森尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型小结小结1.1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？术的进步所起到怎样的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。实验技术的进步起到了关键性的推动作用。3.3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相

8、适应是如何体现的？如何体现的？在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。思考思考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 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）2 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分、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

9、的横跨整个磷脂双分子或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。层。（体现了膜结构内外的不对称性）（体现了膜结构内外的不对称性）3 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（其分子的运动有多种形式）动有多种形式）二、流动镶嵌模型的基本内容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（糖被与细胞

10、识别、胞间信息交流等有密切联系）息交流等有密切联系）据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素素D D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（C C）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细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子蛋白质分子第一关第一关A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！CDB不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜

11、你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！知识闯关知识闯关下列哪种膜结构能通过生物大分子（下列哪种膜结构能通过生物大分子（B B）A A 细胞膜细胞膜B B 核膜核膜C C 线粒体膜线粒体膜D D 叶绿体膜叶绿体膜第二关第二关A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！BDC不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！一分子一分子CO2CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出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，共穿过来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（的生物膜

12、层数是（B B）A 5 B 6 C 7 D 8A 5 B 6 C 7 D 8第三关第三关A不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！BDC不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些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白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（赖于细胞膜的（B B）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第四关第四关A不要灰心，不要

13、灰心，再来一次！再来一次！BDC不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！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密切关系的化学物质是（和血型决定有密切关系的化学物质是（A A）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸第五关第五关B不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！ADC不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！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（D D）A A 维生素维生素D D和性激素和性激素 B B 水和尿素水和尿素 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最后一关最后一关B不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！DAC不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！不要灰心，不要灰心，再来一次！再来一次！恭喜你，答恭喜你，答对了！再接对了！再接再厉！再厉！