高中生物-第四章-第2節(jié)-生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件1-新人教版必修1

第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌(xiāngqiàn)模型第一頁(yè)，共42頁(yè)。2、對(duì)細(xì)胞膜你有哪些(nǎxiē)認(rèn)識(shí)？1、生物膜包括(bāokuò)哪些膜？復(fù)習(xí)(fùxí)提問:細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜、核膜作為系統(tǒng)的邊界，將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開；控制物質(zhì)的進(jìn)出；進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。3、問題探討：以下三種材料，哪種更適合做細(xì)胞膜？你選擇的依據(jù)是什么？塑料袋、普通布、彈力布彈力布，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。第二頁(yè)，共42頁(yè)?！瘛癫蝗苡谥|(zhì)的物質(zhì)(wùzhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)(wùzhì)細(xì)胞膜資料(zīliào)1.歐文頓的實(shí)驗(yàn)●●●●●●●●外內(nèi)水乙酸乙酯花生油花生油膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的。相似相溶原理第三頁(yè)，共42頁(yè)。2.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行(jìnxíng)提取、分離和鑒定嗎？那為什么一開始不直接對(duì)膜的成分進(jìn)行(jìnxíng)提取、分離和鑒定呢？有必要(bìyào)，通過鑒定能更準(zhǔn)確地說明問題當(dāng)時(shí)(dàngshí)的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)1.最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？是通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析而得出的。思考與討論：第四頁(yè)，共42頁(yè)。時(shí)間：20世紀(jì)(shìjì)初實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，還會(huì)被蛋白酶分解。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜資料(zīliào)2細(xì)胞膜提取分離和成分分析膜的主要成分(chéngfèn)是：脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)第五頁(yè)，共42頁(yè)。膽堿磷酸甘油脂肪酸磷脂是一種由甘油，膽堿、脂肪酸和磷酸(línsuān)所組成的分子思考(sīkǎo)與討論第六頁(yè)，共42頁(yè)。資料(zīliào)3.朗姆瓦的實(shí)驗(yàn)磷脂的化學(xué)(huàxué)結(jié)構(gòu)磷酸(línsuān)親水頭部脂肪酸鏈?zhǔn)杷膊?917年，朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完后，磷脂分子散亂分布，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成了單層，而且其磷酸基團(tuán)的極性頭部都浸入水中，這說明了什么？第七頁(yè)，共42頁(yè)。學(xué)生活動(dòng)一：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)(jiégòu)特點(diǎn)。展開你的想象力，嘗試擺出磷脂分子在空氣-水界面上的排布方式？空氣(kōngqì)水磷脂(línzhī)分子在細(xì)胞膜上的排列是不是也是單層的呢？磷脂分子排列為單分子層第八頁(yè)，共42頁(yè)。學(xué)生活動(dòng)二、請(qǐng)?jiān)谧烂嫔夏M(mónǐ)水中磷脂分子的排布方式？第九頁(yè)，共42頁(yè)。結(jié)論(jiélùn)：資料(zīliào)4時(shí)間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取(tíqǔ)脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，發(fā)現(xiàn)…現(xiàn)象：測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層第十頁(yè)，共42頁(yè)。第十一頁(yè)，共42頁(yè)。細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子(fēnzǐ)在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？推測(cè)(tuīcè)磷脂雙分子層第十二頁(yè)，共42頁(yè)。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)：利用電鏡，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)資料(zīliào)4：時(shí)間(shíjiān)：1959年人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層統(tǒng)一的靜態(tài)結(jié)構(gòu)（三明治模型）電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶。蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？第十三頁(yè)，共42頁(yè)。把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)(jiégòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。思考：1、“三明治”結(jié)構(gòu)模型(móxíng)有什么特點(diǎn)？2、三明治”結(jié)構(gòu)模型(móxíng)有什么局限性？羅伯特森的“三明治”結(jié)構(gòu)模型（1）.膜由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)構(gòu)成（2）.呈蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)(3).靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)膜中的蛋白質(zhì)全部覆蓋在磷脂分子表面？第十四頁(yè)，共42頁(yè)。實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家用掃描電鏡和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)(jiégòu)中的蛋白質(zhì)顆粒。（將標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。）蛋白質(zhì)鑲在、嵌入(qiànrù)、橫跨在磷脂雙分子層中.蛋白質(zhì)在膜中的分布(fēnbù)是不對(duì)稱的資料6：電鏡冰凍蝕刻細(xì)胞膜示意圖時(shí)間：20世紀(jì)60年代蛋白質(zhì)提問：該圖說明了什么？第十五頁(yè)，共42頁(yè)。時(shí)間(shíjiān)：1970年資料(zīliào)7：人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)LarryFrye等將人和鼠的細(xì)胞膜用不同(bùtónɡ)的熒光染料標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光染料均勻分布現(xiàn)象：兩種顏色的熒光均勻分布。說明膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性。人物：實(shí)驗(yàn)：提問：37℃下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明什么？結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性第十六頁(yè)，共42頁(yè)。根據(jù)(gēnjù)已有的生物知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)，你能列舉哪些證明生物膜具有流動(dòng)性的證據(jù)。①白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程(guòchéng)；②變形蟲的偽足運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；③受精時(shí)細(xì)胞的融合過程(guòchéng)；④動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過程(guòchéng)；⑤分泌蛋白的分泌過程(guòchéng)第十七頁(yè)，共42頁(yè)。資料(zīliào)8.流動(dòng)鑲嵌模型時(shí)間：1972年，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型(móxíng)——流動(dòng)鑲嵌模型(móxíng)，為多數(shù)人所接受。第十八頁(yè)，共42頁(yè)。1、生物膜的組成(zǔchénɡ)：2、生物膜的基本(jīběn)支架：3、蛋白質(zhì)分子存在(cúnzài)形態(tài)：4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成，還有少量的糖類磷脂雙分子層（親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱性。磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容:具有流動(dòng)性第十九頁(yè)，共42頁(yè)。磷脂(línzhī)分子的運(yùn)動(dòng)第二十頁(yè)，共42頁(yè)。時(shí)間和人物歷史事件歷史結(jié)論

多種物質(zhì)(wùzhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn)對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析(huàxuéfēnxī)紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子(fēnzǐ)的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗—亮—暗”三層結(jié)構(gòu)——單位模模型蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)膜具流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學(xué)家20世紀(jì)初19世紀(jì)末歐文頓列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程第二十一頁(yè)，共42頁(yè)。根據(jù)(gēnjù)現(xiàn)象和已有知識(shí)提出假說或模型用觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)假說或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充實(shí)踐檢驗(yàn)建模的基本(jīběn)方法問題：在生物膜模型的建立和完善過程(guòchéng)中，你受到哪些啟示?…第二十二頁(yè)，共42頁(yè)。分布在細(xì)胞膜外表，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。細(xì)胞膜外側(cè)許多糖蛋白組成(zǔchénɡ)的一層結(jié)構(gòu)叫做糖被。糖被：具有保護(hù)和潤(rùn)滑、與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間信息傳遞等密切。除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的糖脂。糖蛋白存在(cúnzài)部位:作用:第二十三頁(yè)，共42頁(yè)。①磷脂內(nèi)外(nèiwài)兩層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同,呈現(xiàn)了膜的不對(duì)稱性;②糖類在細(xì)胞膜中的分布很少,并且與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈現(xiàn)了膜的不對(duì)稱性.因此,根據(jù)糖蛋白的分布,可以判斷(pànduàn)細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè).膜的不對(duì)稱性第二十四頁(yè)，共42頁(yè)。課堂(kètáng)小結(jié)：請(qǐng)繪制生物膜的概念圖生物膜結(jié)構(gòu)(jiégòu)特點(diǎn)功能(gōngnéng)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程決定③④②流動(dòng)性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子①第二十五頁(yè)，共42頁(yè)。1、如圖表示細(xì)胞某一部分的亞顯微結(jié)構(gòu)，據(jù)圖回答(huídá)問題：課堂練習(xí)：(3)這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是_______，其生理(shēnglǐ)特性是_______。(4)可見生物膜中的［②］成分在［①］上的排布方式是___。(1)這個(gè)(zhège)簡(jiǎn)圖表示的____亞顯微結(jié)構(gòu)。(2)圖中的化學(xué)成分：①_____；②____；③______。生物膜磷脂雙分子層蛋白質(zhì)糖鏈具有一定的流動(dòng)性具有選擇透過性鑲嵌第二十六頁(yè)，共42頁(yè)。(6)若該圖表示細(xì)胞膜，據(jù)圖分析(fēnxī)，哪一側(cè)是細(xì)胞膜的外側(cè)：________。依據(jù)是______________________。(5)若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子(fēnzǐ)穩(wěn)定的分布方式為圖中的()Aa側(cè)糖蛋白存在(cúnzài)于細(xì)胞膜外側(cè)第二十七頁(yè)，共42頁(yè)。2.美國(guó)科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達(dá)·巴克在氣味受體和嗅覺(xiùjué)系統(tǒng)組織方式研究中做出重大貢獻(xiàn)，他們的研究使我們知道了“聞香識(shí)女人”的奧秘?，F(xiàn)在我們已知道，一種嗅覺(xiùjué)受體細(xì)胞只擁有一種類型的氣味受體。如圖為嗅覺(xiùjué)受體細(xì)胞細(xì)胞膜模式圖(局部)：請(qǐng)據(jù)以上材料和模式圖回答問題：(1)D代表(dàibiǎo)_____分子；C代表(dàibiǎo)_____，其基本單位是_______。蛋白質(zhì)多糖(duōtánɡ)葡萄糖第二十八頁(yè)，共42頁(yè)。(2)“聞香識(shí)女人”的奧秘在于氣味物質(zhì)分子首先要與圖中［］_______結(jié)合，才有產(chǎn)生嗅覺的可能。(3)圖中A具有______，特定(tèdìng)的A會(huì)識(shí)別特定(tèdìng)的氣味物質(zhì)分子。(4)脂溶性物質(zhì)是借助圖中____(填字母)進(jìn)出細(xì)胞的。(5)圖中的_____和_____(填字母)分子能夠運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致生物膜具有一定的_______。生物膜的功能特點(diǎn)是具有_________。A糖蛋白特異性BBD流動(dòng)性選擇(xuǎnzé)透過性第二十九頁(yè)，共42頁(yè)。3、如圖所示為生物膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.①為糖鏈和膜蛋白結(jié)合(jiéhé)成的糖蛋白，其中的糖鏈也可以和脂質(zhì)結(jié)合(jiéhé)成糖脂B.②和③大都是運(yùn)動(dòng)的C.③構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，與物質(zhì)進(jìn)出無關(guān)D.該模式圖為細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖C第三十頁(yè)，共42頁(yè)。4.下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的說法，不正確的是()A.最初通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析得出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的B.三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)C.流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為構(gòu)成生物膜的磷脂分子(fēnzǐ)和大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子(fēnzǐ)可以運(yùn)動(dòng)D.三層結(jié)構(gòu)模型和流動(dòng)鑲嵌模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分子(fēnzǐ)在膜中的分布是不均勻的D第三十一頁(yè)，共42頁(yè)。5、細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫糖被。下面有關(guān)糖被在細(xì)胞生命(shēngmìng)活動(dòng)中的作用敘述，不正確的是()A.保護(hù)、潤(rùn)滑作用B.識(shí)別抗原C.信息交流D.選擇透過性D6.如圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，有關(guān)(yǒuguān)說法錯(cuò)誤的是()A.③構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架B.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是選擇透過性C.細(xì)胞識(shí)別與物質(zhì)①有關(guān)D.②在磷脂雙分子層上的排布(páibù)有鑲在、嵌入和貫穿B第三十二頁(yè)，共42頁(yè)。7、將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部抽提出來，并將它在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積相當(dāng)于原來細(xì)胞膜表面積的2倍。這個(gè)細(xì)胞很可能是()A.人的白細(xì)胞B.雞的紅細(xì)胞C.蛔蟲(huíchóng)的體細(xì)胞D.豬的成熟紅細(xì)胞D8、用丙酮從口腔上皮細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪(shànɡpù)成單分子層，測(cè)得單分子層面積為S1，設(shè)細(xì)胞膜表面積為S2，則S1與S2關(guān)系最恰當(dāng)?shù)氖?)A.S1＝2S2B.S1＞2S2C.S1＜2S2D.S2＜S1＜2S2B第三十三頁(yè)，共42頁(yè)。9、下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述正確的是()A.細(xì)胞核、線粒體、葉綠體都具有雙層膜，所以它們的通透性是相同的B.因?yàn)?yīnwèi)生物膜具有流動(dòng)性，所以組成膜的各種化學(xué)成分在膜中是均勻分布的C.所有生物膜的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)依次由糖被、蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層組成D.模擬生物膜可以處理污水、淡化海水D第三十四頁(yè)，共42頁(yè)。10.在人類對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，羅伯特森提出的三層結(jié)構(gòu)模型與流動(dòng)鑲嵌模型的相同點(diǎn)是()A.兩種模型都認(rèn)為磷脂雙分子層是構(gòu)成膜的基本支架(zhījià)B.兩種模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分子均勻排列在脂質(zhì)分子的兩側(cè)C.兩種模型都認(rèn)為組成生物膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)D.兩種模型都認(rèn)為構(gòu)成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)C第三十五頁(yè)，共42頁(yè)。11.磷脂是組成細(xì)胞膜的重要