高中生物生物膜的流动镶嵌模型新人教版必修省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

必修1-04-02生 物 膜 流 动 镶 嵌 模 型人民教育出版社普通高中课程标准试验教科书生物第1页P65本节聚焦：1.生物膜流动镶嵌模型基本内容是什么？2.经过分析科学家建立生物膜模型过程，你对科学过程和方法有哪些领悟？第2页1.提醒：三种材料比较，弹力布更能表提醒：三种材料比较，弹力布更能表达细胞膜柔变性和一定通透性，相对好达细胞膜柔变性和一定通透性，相对好一些。当然，这几个材料特点与真实细一些。当然，这几个材料特点与真实细胞膜之间还有不小差距。胞膜之间还有不小差距。2.提醒：有条件话，使用微孔塑胶或利提醒：有条件话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都能够作为模型用激光给气球打上微孔都能够作为模型细胞膜。使用透析袋也能够。假如制作细胞膜。使用透析袋也能够。假如制作暂时使用模型，利用猪或其它动物膀胱暂时使用模型，利用猪或其它动物膀胱做细胞膜是愈加理想材料。做细胞膜是愈加理想材料。P65问题探究第3页从物质跨膜运输实例能够看出，生物膜对从物质跨膜运输实例能够看出，生物膜对物质进出细胞是有选择性。为何生物膜能物质进出细胞是有选择性。为何生物膜能够控制物质进出呢？这与生物膜结构有什够控制物质进出呢？这与生物膜结构有什么关系？么关系？每一个结构都是由化学物质组成，那么细每一个结构都是由化学物质组成，那么细胞膜含有什么样组成成份呢？胞膜含有什么样组成成份呢？第4页 19世纪末，欧文顿用世纪末，欧文顿用500各种化学各种化学物质对植物细胞通透性进行上万次试验，物质对植物细胞通透性进行上万次试验，发觉问题：细胞膜对不一样物质通透性发觉问题：细胞膜对不一样物质通透性不一样。不一样。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质第5页时间：20世纪初试验：科学家对哺乳动物红细胞细胞膜进行了化学分析红细胞细胞膜红细胞细胞膜结果：确定细胞膜主要成份确实是脂质和蛋白质。第6页P66思索与讨论思索与讨论1.最初认识到细胞膜是由脂质组最初认识到细胞膜是由脂质组成，是经过对现象推理分析得出。成，是经过对现象推理分析得出。2.有必要。仅靠推理得出结论不有必要。仅靠推理得出结论不一定准确，还应经过科学试验进一定准确，还应经过科学试验进行检验和修正。行检验和修正。第7页1）对膜化学成份提出假说对膜化学成份提出假说 膜是由脂质组成膜是由脂质组成探索过程探索过程）磷脂和蛋白质是经过什么样）磷脂和蛋白质是经过什么样排列方式参加膜构建？排列方式参加膜构建？）科学家是怎样得出这一结论？）科学家是怎样得出这一结论？）为何磷脂分子在空气水界）为何磷脂分子在空气水界面上能够铺展成单分子层呢？面上能够铺展成单分子层呢？第8页亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部 磷脂是一个由甘油、脂肪酸和磷磷脂是一个由甘油、脂肪酸和磷酸所组成分子，酸所组成分子，磷酸磷酸“头头”部是亲水，部是亲水，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是疏水。部是疏水。第9页 磷脂分子能够在空气和水界磷脂分子能够在空气和水界面上展开为一层面上展开为一层第10页P66思索与讨论思索与讨论3.提醒：因为磷脂分子提醒：因为磷脂分子“头部头部”亲水，所以在亲水，所以在水水空气界面上磷脂分空气界面上磷脂分子是子是“头部头部”向下与水向下与水面接触，尾部则朝向空面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得气一面。科学家因测得单分子层面积恰为红细单分子层面积恰为红细胞表面积胞表面积2倍，才得出膜倍，才得出膜中脂质必定排列为连续中脂质必定排列为连续两层这一结论。两层这一结论。第11页试验：试验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层面积恰为红细胞表面积两倍。第12页）细胞膜中磷）细胞膜中磷脂分子又为何脂分子又为何会排成连续两会排成连续两层呢？层呢？想一想？想一想？亲水部分亲水部分疏水部分疏水部分磷脂分子磷脂分子第13页内外都有水内外都有水连续连续两层两层排列排列）细胞膜中还有蛋白质，那么）细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质又存在于什么位置呢？蛋白质又存在于什么位置呢？第14页 1959年，罗伯特森利用电镜，年，罗伯特森利用电镜，取得了清楚细胞膜照片，显示取得了清楚细胞膜照片，显示暗暗明明暗三层结构。暗三层结构。第15页提出静止模型观点提出静止模型观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（三层结构）蛋白质（三层结构）关键点：关键点：全部膜结构都相同全部膜结构都相同静态结构静态结构第16页“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型第17页）各种生物膜功效不一样，应该）各种生物膜功效不一样，应该结构也不一样结构也不一样）细胞生长、变形虫变形运动等）细胞生长、变形虫变形运动等现象不好解释现象不好解释想一想？想一想？第18页变形虫变形运动变形虫变形运动变形虫变形运动变形虫变形运动变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫第19页第20页 伴随新技术利用，科学家发伴随新技术利用，科学家发觉膜蛋白并不是全部铺在脂质表觉膜蛋白并不是全部铺在脂质表面，有蛋白质是镶嵌在脂质双分面，有蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。子层中。第21页小鼠细胞和人细胞融合试验时间：时间：1970年年 人物：人物：费雷和埃迪登等费雷和埃迪登等试验：试验：将人和鼠细胞膜蛋白质用不将人和鼠细胞膜蛋白质用不一样荧光染料标识后融合一样荧光染料标识后融合第22页从而推翻了静止模型观点从而推翻了静止模型观点结论：细胞膜含有流动性结论：细胞膜含有流动性提出新细胞膜模型提出新细胞膜模型第23页 1972年，桑格和尼克森提出年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。了流动镶嵌模型。第24页流动镶嵌模型基本内容：流动镶嵌模型基本内容：1、细胞膜主要由流动磷脂双分子层和嵌、细胞膜主要由流动磷脂双分子层和嵌在其中蛋白质组成。还有少许多糖。在其中蛋白质组成。还有少许多糖。第25页2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜内侧，亲水性头部朝向膜外侧，向膜内侧，亲水性头部朝向膜外侧，组成生物膜基本骨架；组成生物膜基本骨架；第26页3、蛋白质或镶嵌在脂双层表面，或嵌蛋白质或镶嵌在脂双层表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布不对称性。层，表现出分布不对称性。第27页糖蛋白作用：糖蛋白作用：1有保护和润滑作用，有保护和润滑作用，2还与细胞膜表面识别有亲密关系还与细胞膜表面识别有亲密关系4、在细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与多糖结合形成糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂第28页（2）膜蛋白运动性）膜蛋白运动性5、磷脂分子和大多数蛋白质是能够运、磷脂分子和大多数蛋白质是能够运动，表达了动，表达了膜流动性膜流动性（结构特点）（结构特点）（1）磷脂分子运动性）磷脂分子运动性第29页1.提醒：在建立生物膜模型过程中，试提醒：在建立生物膜模型过程中，试验技术进步起到了关键性推进作用。如验技术进步起到了关键性推进作用。如电子显微镜诞生使人们终于看到了膜存电子显微镜诞生使人们终于看到了膜存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜内外两侧并不对称；术使人们认识到膜内外两侧并不对称；荧光标识小鼠细胞与人细胞融合试验又荧光标识小鼠细胞与人细胞融合试验又证实了膜流动性等。没有这些技术支持，证实了膜流动性等。没有这些技术支持，人类认识便不能发展。人类认识便不能发展。P67思索与讨论思索与讨论第30页2.提醒：在建立生物膜模型过程中，结构与功效相适应提醒：在建立生物膜模型过程中，结构与功效相适应观点一直引导人们不停实践、认识，再实践、再认识；观点一直引导人们不停实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步靠近生物膜结构真相。比如，不一样生物使人类一步步靠近生物膜结构真相。比如，不一样生物膜功效是有差异。在生命系统中，普通来说，功效不一膜功效是有差异。在生命系统中，普通来说，功效不一样常伴伴随结构差异，而早期生物膜模型假定全部生物样常伴伴随结构差异，而早期生物膜模型假定全部生物膜都是相同，这显然与不一样部位生物膜功效不完全相膜都是相同，这显然与不一样部位生物膜功效不完全相同是矛盾。还有，不一样膜厚度也不完全一样。由此促同是矛盾。还有，不一样膜厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用问题。一些学进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用问题。一些学者使用了愈加先进技术，利用红外光谱等技术证实，膜者使用了愈加先进技术，利用红外光谱等技术证实，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证实，脂双蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证实，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这么又发展了生物膜模型。生层中分布有蛋白质颗粒，这么又发展了生物膜模型。生物膜中存在不一样种类蛋白质，以及蛋白质在生物膜中物膜中存在不一样种类蛋白质，以及蛋白质在生物膜中不一样分布情况，恰能很好地解释不一样结构生物膜含不一样分布情况，恰能很好地解释不一样结构生物膜含有不一样生理功效。有不一样生理功效。第31页细细胞胞膜膜结构结构主要成份主要成份结构模型结构模型磷脂、蛋白质磷脂、蛋白质（还有糖蛋白、糖脂）（还有糖蛋白、糖脂）流动流动镶嵌镶嵌模型模型覆盖覆盖镶嵌镶嵌 横跨横跨特征特征含有一定流动性含有一定流动性基本骨架：磷脂双分子层基本骨架：磷脂双分子层蛋白质蛋白质第32页时间科学家科学试验假说1919世纪世纪末末欧文顿用500各种物质对植物细胞进行上万次通透性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜膜是由脂质组成19251925年年两位荷兰科学家从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜2倍细胞膜中脂质为连续两层1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“蛋白蛋白质质脂质脂质蛋白质蛋白质”三层结构三层结构组成组成生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构1970年弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标识两种细胞蛋白质，并将两细识两种细胞蛋白质，并将两细胞融合，发觉荧光均匀胞融合，发觉荧光均匀细胞膜含有流细胞膜含有流动性动性1972年桑格和桑格和尼克森尼克森在新观察和试验证据基础上提出流动镶嵌模型第33页1）生物膜以）生物膜以 基本支架；基本支架；2）蛋白质在磷脂双分子层上分布方式）蛋白质在磷脂双分子层上分布方式3）生物膜含有一定）生物膜含有一定 。磷脂双分子层磷脂双分子层镶在表层、嵌入双分子层、横跨双分层镶在表层、嵌入双分子层、横跨双分层流动性流动性流动镶嵌模型主要内容流动镶嵌模型主要内容第34页1.生物膜组成：生物膜组成：生物膜是由生物膜是由_和和_组成。组成。脂质脂质蛋白质蛋白质2.生物膜流动镶嵌模型。生物膜流动镶嵌模型。生物膜流动模型认为，生物膜流动模型认为，_组成了膜基本骨组成了膜基本骨架；组成生物膜磷脂含有流动性；大多数蛋白质分子也是架；组成生物膜磷脂含有流动性；大多数蛋白质分子也是能够运动。能够运动。磷脂双分子层磷脂双分子层3.糖被结构及功效。糖被结构及功效。糖被是细胞膜外表，一层由细胞膜上糖被是细胞膜外表，一层由细胞膜上_和和_结合形成糖蛋白，其作用是结合形成糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白质蛋白质糖类糖类细胞识别细胞识别免疫反应免疫反应第35页 以以下下哪哪项项叙叙述述不不是是细细胞胞膜膜结结构构特特点点？（？（）A细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 B细细胞胞膜膜由由磷磷脂脂分分子子和和蛋蛋白白质质分分子子组成组成 C细胞膜分子结构含有流动性细胞膜分子结构含有流动性 D有有些些蛋蛋白白质质分分子子可可在在膜膜内内外外之之间间移动移动 A第36页 人人体体一一些些白白细细胞胞能能进进行行变变形形运运动动、穿穿出出小小血血管管壁壁，吞吞噬噬侵侵入入人人体体内内病病菌菌，这个过程完成依靠细胞膜（这个过程完成依靠细胞膜（）。）。A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散C第37页 一一位位细细胞胞学学家家发发觉觉，当当温温度度升升高高到到一一定定程程度度时时，细细胞胞膜膜面面积积增增大大而而厚厚度度变变小，其决定原因是细胞膜（小，其决定原因是细胞膜（）。）。A结构特点含有流动性结构特点含有流动性 B选择透过性选择透过性C专一性专一性 D含有运输物质功效含有运输物质功效 A第38页 细胞膜流动镶嵌模型与蛋白质细胞膜流动镶嵌模型与蛋白质脂脂质质蛋白质三层结构模型最大不一样是蛋白质三层结构模型最大不一样是A A、流动镶嵌模型认为细胞膜含有一定、流动镶嵌模型认为细胞膜含有一定流动性流动性D D、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型蛋白质三层结构模型认为细胞膜含有透过性认为细胞膜含有透过性C C、流动镶嵌模型认为细胞膜含有选择性、流动镶嵌模型认为细胞膜含有选择性B B、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模蛋白质三层结构模型认为细胞膜含有一定流动性型认为细胞膜含有一定流动性第39页 在以下几组化学元素中，组成细胞在以下几组化学元素中，组成细胞膜所必需基本元素是（膜所必需基本元素是（）A.CA.C、H H、O O B.CB.C、H H、O O、P P C.CC.C、H H、O O、N N D.CD.C、H H、O O、N N、P P D第40页 组成玉米细胞细胞膜主要化学成份组成玉米细胞细胞膜主要化学成份是（是（）A A、蛋白质和磷酸、蛋白质和磷酸 B B、蛋白质和脂肪、蛋白质和脂肪C C、氨基酸和磷脂、氨基酸和磷脂 D D、蛋白质和磷脂、蛋白质和磷脂 D第41页 科学家将一个细胞细胞膜中磷脂成科学家将一个细胞细胞膜中磷脂成份抽提出来，并将它在空气份抽提出来，并将它在空气水界面水界面上铺成单分子层，发觉这个单分子层表上铺成单分子层，发觉这个单分子层表面积，相当于原来细胞膜表面积两倍。面积，相当于原来细胞膜表面积两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上分布情况是这说明磷脂分子在细胞膜上分布情况是（）A A、单层排列、单层排列 B B、均匀稀疏排列、均匀稀疏排列 C C、双层排列、双层排列 D D、均匀紧密排列、均匀紧密排列C C第42页 组成细胞膜磷脂和蛋白质分子排布组成细胞膜磷脂和蛋白质分子排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征是（特征是（）A A、膜两侧分子结构和性质不尽相同、膜两侧分子结构和性质不尽相同 B B、磷脂分子排布成双分子层、磷脂分子排布成双分子层 C C、蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层、蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中中 D D、蛋白质和磷脂分子含有相对侧向流动、蛋白质和磷脂分子含有相对侧向流动性性B第43页A A、保护作用、保护作用 B B、一定流动性一定流动性C C、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流 变形虫任何部位都能伸出伪足，变形虫任何部位都能伸出伪足，这一生理过程完成依赖于细胞膜这一生理过程完成依赖于细胞膜 第44页 以下物质中最轻易经过细胞以下物质中最轻易经过细胞膜进入细胞是膜进入细胞是A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、蛋白质、蛋白质 C C、甘油、甘油 D D、无机盐离子、无机盐离子第45页