高中必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型共27张PPT.ppt

学习目标：学习目标：1、了解生物膜结构的探索历程了解生物膜结构的探索历程2、掌握生物膜的结构特点和功能特点掌握生物膜的结构特点和功能特点3、掌握生物膜流动镶嵌模型的主要内容掌握生物膜流动镶嵌模型的主要内容 实验一实验一 时间：时间：19世纪末世纪末 1895年年 人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton）） 实验：用实验：用500多种物质对植物细胞进行上万多种物质对植物细胞进行上万 次的通透性实验次的通透性实验,发现细胞膜对不同发现细胞膜对不同 物质的通透性是不一样的物质的通透性是不一样的●●不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质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溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜1 1、根据欧文顿实验发现，你能得出什么结论、根据欧文顿实验发现，你能得出什么结论？？2 2、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？3 3、在推理分析得出结论后，还有必要对膜成分进行、在推理分析得出结论后，还有必要对膜成分进行提取分离和鉴定吗？提取分离和鉴定吗？膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的实验：实验：采用哺乳动物的红细胞采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使经过特殊处理使 细胞发生溶血现象细胞发生溶血现象,一些物质溶出一些物质溶出,再将溶再将溶 出细胞外的物质洗掉出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细即可得到纯净的细 胞膜胞膜(又称血影又称血影).时间：时间：20世纪初世纪初实验二实验二进行实验进行实验结论：结论：膜的成分主要是脂质和蛋白质。

膜的成分主要是脂质和蛋白质化学分析化学分析: 发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶分解也会被蛋白酶分解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磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，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”部是疏部是疏水的实验三实验三时间：时间：时间：时间：19251925年年年年人物：人物：人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和和和GrendelGrendel实验：实验：实验：实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水水水水 界面上铺成单层分子界面上铺成单层分子界面上铺成单层分子界面上铺成单层分子现象：现象：现象：现象：发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面 积的积的积的积的2 2倍倍倍倍提出假说：提出假说：提出假说：提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜的磷脂分子的排列方式细胞膜的磷脂分子的排列方式构构建建模模型型提出问题提出问题　　　　除了脂质外，蛋白质除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。

那么，蛋白质也是细胞膜的成分那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢位于细胞膜的什么位置呢? ?得出结论得出结论生物膜由生物膜由 蛋白质－脂质－蛋白质蛋白质－脂质－蛋白质 组成组成实验四实验四实验四实验四 时间时间时间时间：：：：19591959年年年年 人物人物人物人物：：：：罗伯特森（罗伯特森（罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）））） 现象现象现象现象：：：：在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗——亮亮亮亮——暗的暗的暗的暗的 三层结构三层结构三层结构三层结构1959年年罗伯特森罗伯特森 单位膜模型单位膜模型罗伯特森认为：罗伯特森认为：　　　　所有生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质组所有生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质组成的成的静态静态的的““三夹板三夹板”“”“三明治三明治””式结构式结构蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层提出问题提出问题 单位膜结构有什么缺陷单位膜结构有什么缺陷进行实验：进行实验：1970年年 人人—鼠鼠 细胞融合实验细胞融合实验融合融合4040分钟分钟后荧光均匀后荧光均匀诱导诱导融合融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光荧光标记标记4040分钟后分钟后3737摄氏度摄氏度作出假设：作出假设：细胞膜是能够流动的。

细胞膜是能够流动的实验五实验五问题问题（（1）该实验表明什么？）该实验表明什么？ 结构特点：生物膜具有流动性结构特点：生物膜具有流动性（（2）根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些）根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些 证明细胞膜具有流动性的证据证明细胞膜具有流动性的证据 ①白细胞吞噬细菌的过程；白细胞吞噬细菌的过程； ②变形虫的伪足运动现象；变形虫的伪足运动现象； ③受精时精子和卵细胞的融合过程；受精时精子和卵细胞的融合过程； ④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程(白细胞吞噬病毒的过程)实验六实验六时间：时间：1972年年人物：人物：桑格和桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架这个支架　不是静止的　不是静止的2. 磷脂双分子层是轻油般的液体磷脂双分子层是轻油般的液体,具有流动性具有流动性3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种，蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种，　　 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。

外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白 （判断细胞膜的内侧和外侧）1. 磷脂双分子层磷脂双分子层 2. 蛋白质分子蛋白质分子 （（1）分布：镶嵌）分布：镶嵌 嵌入嵌入 贯穿贯穿 （（2）功能：载体）功能：载体3. 糖类糖类 （（1）糖蛋白（糖被））糖蛋白（糖被） 保护保护 润滑润滑 识别识别 免疫免疫 血型决定血型决定 （（2）糖脂）糖脂 蛋白质分子蛋白质分子磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白多糖多糖膜的基本支架膜的基本支架生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型v前段时间《我不是药神》里面有个治疗慢粒白血病的药物--格列卫，它是一种治疗白血病的靶向药物v现在，假设你是一名药物研修专家，如果有一种水溶性的药物，你会把它放在人工脂质体的哪个位置？v脂溶性的药物呢？联系社会：小结一一 生物膜的探索历程生物膜的探索历程 119世纪末世纪末 欧文顿欧文顿 脂溶性物质更容易通过细胞膜脂溶性物质更容易通过细胞膜 结论：膜是由脂质组成的结论：膜是由脂质组成的 2。

20世纪初世纪初 分离哺乳动物红细胞的膜分离哺乳动物红细胞的膜 结论：膜是由脂质和蛋白质构成结论：膜是由脂质和蛋白质构成 31925年年 两位荷兰科学家两位荷兰科学家 磷脂单分子层面积为膜磷脂单分子层面积为膜 面积面积2倍倍 结论：脂质分子必然排列为连续的两层结论：脂质分子必然排列为连续的两层 41959年年 罗伯特森罗伯特森 电子显微镜观察电子显微镜观察 结论：蛋白质结论：蛋白质—脂质脂质—蛋白质静态统一结构蛋白质静态统一结构 51970 人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验 结论：细胞膜具有流动性结论：细胞膜具有流动性 61972年年 桑格和尼克森桑格和尼克森 流动镶嵌模型流动镶嵌模型二二 生物膜的结构生物膜的结构 1. 磷脂双分子层磷脂双分子层 膜的基本支架膜的基本支架 2. 蛋白质分子蛋白质分子 （（1）分布：镶嵌）分布：镶嵌 嵌入嵌入 贯穿贯穿 （（2）功能：载体）功能：载体 3. 糖类糖类 （（1）糖蛋白）糖蛋白（糖被）（糖被） 保护保护 润滑润滑 识别识别 免疫免疫 （（2）糖脂）糖脂三三 生物膜的结构特点：具有流动性生物膜的结构特点：具有流动性 保证了细胞的物质运输、运动、变形、分保证了细胞的物质运输、运动、变形、分 裂、融合等生命活动的进行。

裂、融合等生命活动的进行四、生物膜的功能特点：选择透过性四、生物膜的功能特点：选择透过性1. 1. 据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、 维生素维生素D D等物质较容易优先通过细胞膜，等物质较容易优先通过细胞膜， 这是因为这是因为 （（ ）） 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分子层为基细胞膜的结构是以磷脂分子层为基 本骨架本骨架 D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子C2. 2. 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信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息传递和血型决定有密切关系的化学 物质是物质是 （（ ）） 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A A一层膜有一层膜有 层磷脂分子层，有层磷脂分子层，有 层磷脂双分子层层磷脂双分子层 2 21 13. 3. 一分子一分子O O2 2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入 一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数 和磷脂分子层数分别是和磷脂分子层数分别是 ( ) ( ) （（ ）） A A。

4 4、、8 B8 B5 5、、1212 C C6 6、、12 D12 D6 6、、1414叶绿体叶绿体线粒体线粒体C C。