高中生物第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1ppt課件

1、知識(shí)回想知識(shí)回想1 1、在上一節(jié)課中，經(jīng)過(guò)對(duì)幾種物質(zhì)跨膜運(yùn)、在上一節(jié)課中，經(jīng)過(guò)對(duì)幾種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例，我們明白了生物膜具有的功輸?shù)膶?shí)例，我們明白了生物膜具有的功能特性是能特性是 ，能對(duì)一些離子，能對(duì)一些離子和小分子進(jìn)展選擇性經(jīng)過(guò)。和小分子進(jìn)展選擇性經(jīng)過(guò)。 2 2、他以為生物膜具備的這個(gè)特點(diǎn)應(yīng)該和什、他以為生物膜具備的這個(gè)特點(diǎn)應(yīng)該和什么有關(guān)系呢？么有關(guān)系呢？ 生物膜的構(gòu)造生物膜的構(gòu)造選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程資料資料1時(shí)間：時(shí)間：1895年年人物：歐文頓人物：歐文頓E.Overton實(shí)驗(yàn)：用實(shí)驗(yàn)：用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的

2、通透性進(jìn)展了上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)。性進(jìn)展了上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)：1 1、對(duì)生物膜組分的探求、對(duì)生物膜組分的探求脂質(zhì)脂質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜根據(jù)物質(zhì)類似相溶原理，分析上述資料，他能得出什么推論？根據(jù)物質(zhì)類似相溶原理，分析上述資料，他能得出什么推論？提出假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)組成的提出假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)組成的對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程1.歐文頓最初認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是經(jīng)過(guò)對(duì)景象的推理分析還是經(jīng)過(guò)對(duì)膜成分的提取和鑒定？ 2.2.在得到結(jié)論之后還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)展提取、分別和鑒在得到結(jié)論之后還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)展提取、分別和鑒定嗎？定嗎

3、？3.3.那為什么一開(kāi)場(chǎng)不直接對(duì)膜的成分進(jìn)展提取、分別和鑒定呢？那為什么一開(kāi)場(chǎng)不直接對(duì)膜的成分進(jìn)展提取、分別和鑒定呢？ 對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程2、對(duì)生物膜組分的探求、對(duì)生物膜組分的探求蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2020世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中分別出來(lái)，化學(xué)分析闡明：成熟的紅細(xì)胞中分別出來(lái)，化學(xué)分析闡明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程資料資料2： 1925年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣細(xì)胞中提取脂質(zhì)

4、，在空氣水界面上鋪展水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞外表積的細(xì)胞外表積的2倍。倍。 假設(shè)他是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家假設(shè)他是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家 ，大膽地展開(kāi)他的，大膽地展開(kāi)他的想象力，他能提出什么假說(shuō)？想象力，他能提出什么假說(shuō)？3 3、對(duì)生物膜構(gòu)造的探求、對(duì)生物膜構(gòu)造的探求磷脂雙分子層磷脂雙分子層對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程磷脂分子的構(gòu)造及性質(zhì)：磷脂分子的構(gòu)造及性質(zhì)：小資料磷脂分子的磷脂分子的“頭部親水，所以在水頭部親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是空氣界面上磷脂分子是“頭部向下與水面接觸，尾部那么朝向空氣一面。這樣磷脂頭部向下與水面接觸，

5、尾部那么朝向空氣一面。這樣磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開(kāi)為一層。分子可以在空氣和水的界面上展開(kāi)為一層。對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程3、細(xì)胞膜中的兩層磷脂分子是怎樣排布的呢？、細(xì)胞膜中的兩層磷脂分子是怎樣排布的呢？進(jìn)展小組討論后，請(qǐng)?jiān)诩埳袭?huà)出他以為最進(jìn)展小組討論后，請(qǐng)?jiān)诩埳袭?huà)出他以為最有能夠的排布方式。有能夠的排布方式。提示：細(xì)胞內(nèi)外均為液體環(huán)境。提示：細(xì)胞內(nèi)外均為液體環(huán)境。對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程 蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中是如何分布的蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中是如何分布的? ? 和磷脂雙分和磷脂雙分子層位置關(guān)系如何子層位置關(guān)系如何? ? 資料資料3 3： 1959 195

6、9年，羅伯特森利用電鏡，獲得了年，羅伯特森利用電鏡，獲得了明晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗明晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗明明暗的三層構(gòu)暗的三層構(gòu)造。造。蛋白質(zhì)的電子密蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分顯暗色；磷脂分子的電子密度低，子的電子密度低，顯亮色。顯亮色。小資料對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂單位膜模型羅伯特森提出靜止模型的觀念羅伯特森提出靜止模型的觀念 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)單位膜蛋白質(zhì)單位膜三明治模型三明治模型 一切的生物膜都由一切的生物膜都由蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三層構(gòu)造構(gòu)成三層構(gòu)造構(gòu)成, ,蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子為單層片狀，兩側(cè)分子為單

7、層片狀，兩側(cè)的蛋白質(zhì)分子不一樣。的蛋白質(zhì)分子不一樣。生物膜為靜態(tài)的一致構(gòu)生物膜為靜態(tài)的一致構(gòu)造。造。對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程單位膜靜止模型無(wú)法解釋的景象單位膜靜止模型無(wú)法解釋的景象對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型 冷凍蝕刻技術(shù)發(fā)現(xiàn)，膜蛋白并不是全部平鋪在冷凍蝕刻技術(shù)發(fā)現(xiàn)，膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)外表，有的蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中。脂質(zhì)外表，有的蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中。部分嵌入部分嵌入貫穿膜的貫穿膜的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲在膜外表鑲在膜外表的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)全部嵌入全部嵌入對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程 用熒光染料標(biāo)志某

8、種物質(zhì)，利用其熒光特性，來(lái)反響研討對(duì)象的相關(guān)信息。熒光標(biāo)志技術(shù)熒光標(biāo)志技術(shù) 37下下40min后出后出現(xiàn)了什么景象？闡明現(xiàn)了什么景象？闡明什么？什么？ 膜上的蛋白質(zhì)具膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性。有流動(dòng)性。 新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型 在新的察看和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的根底上，在新的察看和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的根底上，1972年桑格年桑格(S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生提出了新的生物膜模型物膜模型流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。生物膜流動(dòng)鑲嵌模型生物膜流動(dòng)鑲嵌模型對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求歷程對(duì)生物膜構(gòu)造的探求

9、歷程流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容1 1、生物膜的組成：、生物膜的組成： 膜是由膜是由 和和 組成的組成的2 2、膜的根本支架：、膜的根本支架： 親水頭部朝外，親水頭部朝外，疏水尾部朝內(nèi)疏水尾部朝內(nèi)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)磷脂雙分子層磷脂雙分子層流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容4 4、膜的構(gòu)造特點(diǎn)：具有流動(dòng)性磷脂和大部分、膜的構(gòu)造特點(diǎn)：具有流動(dòng)性磷脂和大部分的蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的的蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的3 3、蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層外、蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層外表，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，表，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)

10、磷脂雙分子層。有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。功能：功能：維護(hù)、光滑作用消化道、呼吸道上皮的糖蛋白維護(hù)、光滑作用消化道、呼吸道上皮的糖蛋白細(xì)胞識(shí)別細(xì)胞識(shí)別2 2、少數(shù)與膜脂結(jié)合、少數(shù)與膜脂結(jié)合糖脂糖脂糖類在膜上的分布糖類在膜上的分布1 1、生物膜中的糖類大多與膜外外表的蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)、生物膜中的糖類大多與膜外外表的蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成糖蛋白，叫糖被。成糖蛋白，叫糖被。20032003年度諾貝年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研討細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)討細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。家阿格雷和麥金農(nóng)。以表?yè)P(yáng)他們?cè)诩?xì)胞膜以表?yè)P(yáng)他們?cè)诩?xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫖镔|(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅姆瞰I(xiàn)。所做的奉獻(xiàn)。 不斷完

11、善和開(kāi)展的流動(dòng)鑲嵌模型小結(jié)小結(jié)細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然陳列為延續(xù)的兩層細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然陳列為延續(xù)的兩層概念圖小結(jié)概念圖小結(jié)生物膜生物膜構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)功能特點(diǎn)功能特點(diǎn)構(gòu)造組成構(gòu)造組成構(gòu)造探求歷程構(gòu)造探求歷程決議決議 流動(dòng)性流動(dòng)性選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子1. 以下物質(zhì)中最容易經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的以下物質(zhì)中最容易經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的是是 A. 葡萄糖葡萄糖 B. 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) C. 甘油甘油 D. 無(wú)機(jī)鹽離子無(wú)機(jī)鹽離子C C2. 脂質(zhì)可以優(yōu)先經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜，這是由于脂質(zhì)可以優(yōu)先經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜，這是由于 A. 細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為支架B. 細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂質(zhì)物質(zhì)的載體蛋白細(xì)胞膜上有搬運(yùn)脂質(zhì)物質(zhì)的載體蛋白C. 細(xì)胞膜外有一層糖蛋白細(xì)胞膜外有一層糖蛋白D. 磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動(dòng)磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動(dòng)A 3 3