廣東省汕頭市金山中學(xué)高中生物第四章第二節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件新人教版必修

1、第四章第二節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型從生理功能入手的科學(xué)研究從生理功能入手的科學(xué)研究19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)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)胞膜從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推測(cè)出什么結(jié)論呢？思考與討論思考與討論: :最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定？在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？膜是由脂質(zhì)組成最初依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出設(shè)想，是一種常見(jiàn)的科學(xué)方法。假說(shuō)還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察來(lái)證實(shí)。提出假說(shuō)20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜

2、從哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，化學(xué)分析膜表明：實(shí)驗(yàn)證據(jù)從生理功能入手的科學(xué)探究從生理功能入手的科學(xué)探究膜的主要成分是脂質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢？問(wèn)題：?jiǎn)栴}：實(shí)驗(yàn)：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍?？茖W(xué)家由此得出結(jié)論科學(xué)家由此得出結(jié)論：為什么磷脂在空氣為什么磷脂在空氣水界面鋪展成單分子層？水界面鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出科學(xué)家是如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜上排列脂質(zhì)在細(xì)胞膜上排列為連續(xù)的兩層為連續(xù)的兩層”？小資料磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘

3、油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個(gè)親水磷酸“頭”部，和一個(gè)疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？親水“頭部”水水空氣空氣親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。疏水“尾部”單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2 2倍倍 1959年，羅伯特森利用電鏡，獲年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗明明暗暗的三層結(jié)構(gòu)。的三層結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的“三明治”模型靜止模型的觀點(diǎn)靜止模型的觀點(diǎn) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)（三層結(jié)

4、構(gòu)）蛋白質(zhì)（三層結(jié)構(gòu)）要點(diǎn)：所有膜結(jié)構(gòu)都相同要點(diǎn)：所有膜結(jié)構(gòu)都相同靜態(tài)的結(jié)構(gòu)靜態(tài)的結(jié)構(gòu)質(zhì)疑：）各種生物膜功能不同，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不同）各種生物膜功能不同，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不同）細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象）細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象不好解釋不好解釋新的發(fā)現(xiàn)：隨著新技術(shù)的運(yùn)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)隨著新技術(shù)的運(yùn)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部鋪在脂質(zhì)的表面，膜蛋白并不是全部鋪在脂質(zhì)的表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。中的。小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)時(shí)間：時(shí)間：1970年 人物：人物：費(fèi)雷和埃迪登等實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合結(jié)論：細(xì)胞膜具

5、有流動(dòng)性結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型,為多為多數(shù)人所接受數(shù)人所接受1、細(xì)胞膜主要由流動(dòng)的磷脂雙分子層和嵌在其中、細(xì)胞膜主要由流動(dòng)的磷脂雙分子層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 2、磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的內(nèi)、磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物膜的基本骨架；膜的基本骨架；3、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌

6、入蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂雙層的表面，或嵌入在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)磷脂雙分子層，表現(xiàn)在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。出分布的不對(duì)稱性。4、在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂糖蛋白的作用：糖蛋白的作用：1有保護(hù)和潤(rùn)滑作用，有保護(hù)和潤(rùn)滑作用，2還與細(xì)胞膜表面的識(shí)別有密切關(guān)系還與細(xì)胞膜表面的識(shí)別有密切關(guān)系（2）膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性）膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了動(dòng)的，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性膜的流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）（1）磷脂分子的運(yùn)動(dòng)性）磷脂分子的運(yùn)動(dòng)性小結(jié)：小結(jié)

7、：1.生物膜的組成：生物膜的組成：生物膜是由生物膜是由_和和_組成的。組成的。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。 生物膜的流動(dòng)模型認(rèn)為，生物膜的流動(dòng)模型認(rèn)為，_構(gòu)成了膜的基構(gòu)成了膜的基本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂具有流動(dòng)性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂具有流動(dòng)性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。子也是可以運(yùn)動(dòng)的。磷脂雙分子層磷脂雙分子層3.糖被的結(jié)構(gòu)及功能。糖被的結(jié)構(gòu)及功能。 糖被是細(xì)胞膜的外表，一層由細(xì)胞膜上的糖被是細(xì)胞膜的外表，一層由細(xì)胞膜上的_和和_結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類細(xì)胞識(shí)別細(xì)胞識(shí)

8、別保護(hù)潤(rùn)滑保護(hù)潤(rùn)滑：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜。 。20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由 和 組成。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？ 1925年 荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的“三明治”模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)。 如果膜是靜態(tài)的，細(xì)胞的一些復(fù)雜功能又怎樣解釋呢？ 1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有 。 1972年，桑格和尼克森提出了 。 回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型不要灰心，不要灰心，再來(lái)一次！再來(lái)一次！不要灰心，不要灰心，再來(lái)一次！再來(lái)一次！不要灰心，不要灰心，再來(lái)一次！再來(lái)一次！恭喜你，答恭喜你，答對(duì)了！再接對(duì)了！再接再厲！再厲！實(shí)戰(zhàn)演練實(shí)