生物膜的流动镶嵌模型公开课.ppt

弹力布普通布塑料袋选择依据:用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能？生命系统的边界生命系统的边界生命系统的边界生命系统的边界------薄薄控制物质的进出控制物质的进出控制物质的进出控制物质的进出------选择透过性选择透过性具有一定的弹性具有一定的弹性- --- --伸缩性伸缩性1.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？3.生物膜的结构与功能相适应的观点体现在哪？本节聚焦一、对生物膜结构的探究历程提出假说：提出假说：提出假说：提出假说：膜是由脂质膜是由脂质膜是由脂质膜是由脂质组成的组成的组成的组成的1919世纪末世纪末 欧文顿（欧文顿（E.OvertonE.Overton）用）用500500多种物质多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现可以可以溶于脂质的物质溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易更容易通过细胞膜通过细胞膜 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[资料一]设计实验进行实验得出结论　　实验结果观察现象　　提出问题　作出假说　　脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜细胞膜的成分是什么？细胞膜是由脂质组成的。

从细胞膜中提取到大量磷脂细胞膜是由脂质组成的提取细胞膜进行化学检测应用化学手段分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质,组成膜的脂质中磷脂含量最多●●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●●●●●●●●20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解[资料二]结论：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成脂质中主要成分是：磷脂亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的 脂质和蛋白质在生物膜上是怎样分布的呢？1925年,荷兰两位科学家从细胞膜中提取脂质，在空气-水界面铺成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍 [资料三资料三]结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层单位膜模型的提出单位膜模型的提出小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部想一想：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？亲水“头部”水空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。

疏水“尾部”细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测水环境水环境磷脂双分子层[资料四资料四]20世纪世纪40年代，曾经有学者推测脂质两年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质但直到边各覆盖着蛋白质但直到50年代，电年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜1959年，罗伯特森在电镜下看到年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的了细胞膜清晰的暗暗—亮亮—暗暗三层结构三层结构假设1：脂质—蛋白质—脂质假设2：蛋白质—脂质—蛋白质小知识： 电子束照射在分子质量高的物质上，散射度高，较为黑暗；照射在分子质量低的物质上，散射度低，较为亮提出假说：提出假说：生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质—脂质脂质—蛋白质蛋白质”的三层结构构成的的三层结构构成的静态静态统一结构统一结构 罗伯特森结合其他科学家的工作，大胆的提出生物膜的模型：思考：流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型有何异同？相同点： 都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。

而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构变形虫的变形运动变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫吞噬作用 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型电镜冰冻蚀刻细胞膜20世纪60年代科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒[资料六] 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型,为多数人所接受流动镶嵌模型的基本内容： 磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的磷脂双分子层是清油般的流体，具有流动性蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层大多数蛋白质分子也是可以运动的假说科学实验科学家时间欧文顿两位荷兰科学家罗伯特森19世纪末1925年1959年1970年1972年膜是由脂质组成的生物膜为三层静态统一结构细胞膜具有流动性在新的观察和实验证据基础上弗雷和埃迪登桑格和尼克森对生物膜结构的探索历程二、流动镶嵌模型的基本内容3、 糖被 糖脂保护和润滑；糖蛋白：识别作用（糖类的成分起重要作用）糖被分布在细胞膜的外侧 4、细胞膜的结构特点 ①特点：具有一定的＿＿＿。

②原因：组成膜的＿＿＿和＿＿＿大都是运动的流动性蛋白质脂质5、细胞膜的功能特点：选择透过性1、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架2、蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧贯穿磷脂双分子层（体现了（体现了（体现了（体现了膜结构膜结构膜结构膜结构内外的不内外的不内外的不内外的不对称性）对称性）对称性）对称性）流动镶嵌模型基本内容的总结流动镶嵌模型基本内容的总结: :1 1 1 1、生物膜的组成：、生物膜的组成：、生物膜的组成：、生物膜的组成：2 2 2 2、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架：3 3 3 3、蛋白质分子存在形态：、蛋白质分子存在形态：、蛋白质分子存在形态：、蛋白质分子存在形态：4 4 4 4、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部 朝向内侧）。

朝向内侧）朝向内侧）朝向内侧）有有有有镶镶镶镶在在在在表表表表面面面面、、、、嵌嵌嵌嵌入入入入、、、、横横横横跨跨跨跨三三三三种种种种，，，，外外外外侧侧侧侧的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质分分分分子子子子与与与与糖糖糖糖类类类类结结结结合合合合形形形形成成成成糖糖糖糖蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体现现现现了了了了生生生生物物物物膜膜膜膜的的的的不不不不对对对对称称称称性性性性糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）流动性流动性流动性流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）生物膜的结构特性和功能特性生物膜的结构特性和功能特性1.生物膜的结构特性：流动性生物膜的结构特性：流动性•结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的•实验验证：变形虫的运动、白细胞的吞噬细胞、胞吞和实验验证：变形虫的运动、白细胞的吞噬细胞、胞吞和胞吐现象。

胞吐现象2.生物膜的功能特性：选择透过性生物膜的功能特性：选择透过性•结构基础：膜上具有载体蛋白结构基础：膜上具有载体蛋白•生理意义：控制物质进出生理意义：控制物质进出3.流动性和选择透过性的关系流动性和选择透过性的关系•区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特点膜的功能特点•联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现住选择透过性才能表现住选择透过性1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ）A 细胞膜具有一定流动性B 细胞膜是选择透过性C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习课堂练习2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）A 细胞膜 B 核膜C 线粒体膜 C 叶绿体膜3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ）A 5 B 6 C 7 D 84、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸5、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ）A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ）A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素（1）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。

2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 （  ）A．肿瘤细胞的浸润转移        B．白细胞吞噬异物C．葡萄糖进入小肠上皮细胞    D．抗体的分泌（3）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致，可另设计一组对照实验，用 对_______进行处理4．在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事，利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程结果发现，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起据此回答：答案：（1）一定的流动性  （2）A、B、D  （3）蛋白质抑制剂     水通道蛋白【解析】（1）从题中所给材料可知，细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有一定的流动性2）肿瘤细胞的浸润转移，需进行变形运动；白细胞吞食异物，细胞膜要伸出伪足将异物包裹；抗体的分泌，细胞膜要出芽进行胞吐，都与细胞膜伸展突起相关葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的，与上皮细胞细胞膜伸展突起无关3）要证明水的快速内流是水通道蛋白开放所致，自变量是细胞膜上水通道蛋白开放与否，因变量是否大量进入细胞，因此，用蛋白质抑制剂抑制水通道蛋白的活性作为对照即可。

知识回顾知识回顾Knowledge Knowledge ReviewReview谢谢 谢！谢！ 放映结束放映结束 感谢各位的批评指导！感谢各位的批评指导！让我们共同进步让我们共同进步。