四川省成都市學(xué)年高中生物細胞膜系統(tǒng)的邊界生物膜的流動鑲嵌模型課件新人教版必修

1、生物膜的流動鑲嵌模式生物膜的流動鑲嵌模式正常的洋蔥表皮細胞正常的洋蔥表皮細胞明顯發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞明顯發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞植物細胞的吸水與失水實驗植物細胞的吸水與失水實驗對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料一：資料一：18951895年，年，E.OvertonE.Overton選用選用500500多種化學(xué)物質(zhì)多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞膜的通透性進行上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)：對植物細胞膜的通透性進行上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細胞膜。易穿過細胞膜。根據(jù)根據(jù)E.OvertonE.Overton所觀

2、察到的實驗現(xiàn)象，你能得出什么所觀察到的實驗現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論結(jié)論? ? 磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子的結(jié)構(gòu)思考：如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上，思考：如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上， 磷脂分子將如何在水磷脂分子將如何在水空氣界面上排布？空氣界面上排布？ 空氣空氣水水與水親和的親水頭分布在水相中，與水親和的親水頭分布在水相中，而兩條疏水尾與水不親和，因此而兩條疏水尾與水不親和，因此受到水分子的排斥而朝向空氣中。受到水分子的排斥而朝向空氣中。思考：如果攪動水槽中的水，迫使磷思考：如果攪動水槽中的水，迫使磷脂分子進入水溶液中，磷脂分子在水脂分子進入水溶液中，磷脂分子在水溶液中又將如何分布？

3、溶液中又將如何分布？ 磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)的聚集起來，形成一個脂分子團，親水的聚集起來，形成一個脂分子團，親水頭向外，疏水尾朝內(nèi)。頭向外，疏水尾朝內(nèi)。 水思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水中思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水中形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么磷脂分子又將如何排布？磷脂分子又將如何排布？ 水水磷脂分子形成兩層分子，親水頭分別在兩側(cè)磷脂分子形成兩層分子，親水頭分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液，疏水尾相對排列在內(nèi)。朝向外部的水溶液，疏水尾相對排列在內(nèi)。 資料四：資料四：1959年，根據(jù)電

4、鏡下觀察到的細胞膜年，根據(jù)電鏡下觀察到的細胞膜暗暗亮亮暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型，暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型，“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)” 。 設(shè)問：設(shè)問：“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否的靜態(tài)模型是否有缺陷，應(yīng)如何修正？有缺陷，應(yīng)如何修正？ 結(jié)論結(jié)論4：蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，：蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。整個磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)分子在脂雙分子層中的排布蛋白質(zhì)分子在脂雙分子層中的排布生物膜中的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？生物膜中的磷

5、脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？變形蟲的運動和捕食變形蟲的運動和捕食資料五：資料五：19701970年，年，F(xiàn)ryeFrye和和EdidinEdidin的人的人鼠細胞融合實鼠細胞融合實驗：融合后的細胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒驗：融合后的細胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。將細胞放在光。將細胞放在3737培養(yǎng)培養(yǎng)40min40min后，兩種顏色均勻分后，兩種顏色均勻分布在融合后的生物膜表面。布在融合后的生物膜表面。 結(jié)論結(jié)論5 5：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運動的。：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運動的。( (進一步研進一步研究表明磷脂分子也是可以運動的究表明磷脂分子也是可以運動的) ) 糖蛋白（糖被）

6、蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式三種結(jié)合方式)多糖磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（構(gòu)成膜的基本支架）（與細胞識別有關(guān)）（與細胞識別有關(guān)）生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：_流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、貫穿鑲在表面、嵌入、貫穿生物膜具有流動性生物膜具有流動性組成成分：組成成分：_基本支架：基本支架：_蛋白質(zhì)分布：蛋白質(zhì)分布：_功能特點？功能特點？ 生物膜具有選擇透過性生物膜具有選擇透過性下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，圖下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，圖1、3裝置中

7、溶液裝置中溶液A、B、a、b的濃度分別用的濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，圖表示，圖2、4分別表示一段時間后，圖甲、丙裝置中分別表示一段時間后，圖甲、丙裝置中溶液液面上的高度溶液液面上的高度h1、h2。如果。如果A、B、a、b均為蔗糖溶均為蔗糖溶液，且液，且MAMB、Ma=Mb MA，則達到平衡后，則達到平衡后 A. hlh2 .MaMb B. hlh2 .MaMbC. hlh2 .MaMb D. h1Mb D【遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練1】 討論：討論： 將洋蔥鱗片葉表皮細胞分別放入一定將洋蔥鱗片葉表皮細胞分別放入一定濃度的蔗糖溶液和硝酸鉀溶液中濃度的蔗糖溶液和硝酸鉀溶液中, ,二者均二者均發(fā)生

8、了質(zhì)壁分離發(fā)生了質(zhì)壁分離, ,過一段時間后觀察發(fā)現(xiàn)過一段時間后觀察發(fā)現(xiàn), ,放入硝酸鉀溶液中的細胞則自動發(fā)生了質(zhì)放入硝酸鉀溶液中的細胞則自動發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原壁分離復(fù)原, ,而放入蔗糖溶液中的細胞無而放入蔗糖溶液中的細胞無此現(xiàn)象此現(xiàn)象, ,請解釋。請解釋。將同一新鮮馬鈴薯塊莖切成將同一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根粗細相同、長為根粗細相同、長為5 cm的的條，再將這條，再將這4根馬鈴薯條分別放在不同濃度的根馬鈴薯條分別放在不同濃度的KN03溶液溶液中，依次在中，依次在30 min和和4h后測量每一根的長度，結(jié)果如后測量每一根的長度，結(jié)果如圖所示。下列結(jié)論錯誤的圖所示。下列結(jié)論錯誤的 Aa馬鈴薯條細胞通

9、過滲透作用吸水馬鈴薯條細胞通過滲透作用吸水Bb馬鈴薯條細胞質(zhì)壁分離逐漸復(fù)原馬鈴薯條細胞質(zhì)壁分離逐漸復(fù)原Cc馬鈴薯條細胞質(zhì)壁分離馬鈴薯條細胞質(zhì)壁分離Dd馬鈴薯條細胞所處的馬鈴薯條細胞所處的KN03溶液濃度增加溶液濃度增加 【遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練2】 D3.3.某學(xué)生做某學(xué)生做“細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗該實驗，實驗該實驗，所用材料為紫色洋蔥鱗莖，試劑是所用材料為紫色洋蔥鱗莖，試劑是30%30%蔗糖溶液，請回答蔗糖溶液，請回答: : (1)(1)顯微鏡下觀察到洋蔥表皮細胞圖顯微鏡下觀察到洋蔥表皮細胞圖B B處于處于 狀態(tài)；狀態(tài)；“”處溶液叫處溶液叫 ；“”處溶液處溶

10、液 。(2)(2)圖圖B B細胞中的原生質(zhì)層是標號細胞中的原生質(zhì)層是標號 ，依次由圖，依次由圖A A細胞細胞中標號中標號 變化而來。其原因是圖變化而來。其原因是圖A A細胞外蔗糖溶液的濃細胞外蔗糖溶液的濃度比度比“”處溶液濃度處溶液濃度 。（3 3）從）從A A圖到圖到B B圖的過程中，洋蔥細胞的吸水能力在不斷圖的過程中，洋蔥細胞的吸水能力在不斷 （填（填“增強增強”或或“減弱減弱”）。）。質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離細胞液細胞液蔗糖溶液蔗糖溶液1111、1212、13134 4、6 6、5 5高高增強增強 6、將水稻和番茄分別在相同的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段、將水稻和番茄分別在相同的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間，實驗結(jié)

11、束后測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度。圖中表示實驗時間，實驗結(jié)束后測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度。圖中表示實驗結(jié)束后培養(yǎng)液中各種離子的濃度占實驗開始時的濃度的百分比。結(jié)束后培養(yǎng)液中各種離子的濃度占實驗開始時的濃度的百分比。分析此圖，回答問題：分析此圖，回答問題：【基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固】 (1)(1)圖中的結(jié)果能說明的問題有圖中的結(jié)果能說明的問題有 ； 。(2)(2)從圖中可以看出培養(yǎng)液中有些離子的濃度比培養(yǎng)前還高，原從圖中可以看出培養(yǎng)液中有些離子的濃度比培養(yǎng)前還高，原因是因是 。(3)(3)上述實驗及結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的指導(dǎo)意義是上述實驗及結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的指導(dǎo)意義是 。(4)方法啟示：在研究礦質(zhì)元素吸收量時，直接測定植物對某離方法啟示：在研究礦質(zhì)元素吸收量時，直接測定植物對某離子的吸收量比較困難，通常利用測定子的吸收量比較困難，通常利用測定 中該離子的含量變中該離子的含量變化來間接推知植物對其的吸收量。化來間接推知植物對其的吸收量。 答案：答案：(1)植物對礦質(zhì)離子植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性的吸收具有選擇性 植物對植物對水分和礦質(zhì)元素的吸收是相水分和礦質(zhì)元素的吸收是相對獨立的對獨立的 (2)植物吸收水分的植物吸收水分的相對速率比吸收該離子的相相對速率比吸收該離子的相對速率快，使培養(yǎng)液中該離對速率快，使培養(yǎng)液中該離子濃度升高子濃度升高 (3)合理施肥合理施