细胞膜生物膜的流动镶嵌模型.pptx

复习回顾：1、蛋白质组成元素、基本组成单位、结构特点分别是什么？2、结构多样性的原因有哪些？功能有哪几种？3、核酸组成元素、基本单位分别是什么？4、两种核酸分别分布在哪些部位？第1讲细胞膜和生物膜的流动镶嵌模型【考点解读考点解读】1.细胞膜的结构和功能（）2.生物膜的流动镶嵌模型 实验实验细胞膜的制备 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。细胞作为一个完整的生命系统，具有边细胞作为一个完整的生命系统，具有边界。界。为什么要使用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜？为什么要使用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜？无细胞核、无细胞器、无细胞壁无细胞核、无细胞器、无细胞壁注意：不能用鸟类的红细胞如鸡、鸭、鹅等，因它们注意：不能用鸟类的红细胞如鸡、鸭、鹅等，因它们都有细胞核都有细胞核1 1、选择材料、选择材料:人或其他哺乳动物成熟红细胞人或其他哺乳动物成熟红细胞人或其他哺乳动物成熟红细胞人或其他哺乳动物成熟红细胞一、实验：体验制备细胞膜的方法一、实验：体验制备细胞膜的方法在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细细胞中排出，为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活天左右胞只能存活天左右小资料小资料 3.方法步骤方法步骤：1.临时装片的制作临时装片的制作 载玻片载玻片红细胞稀释液红细胞稀释液盖玻片盖玻片 2.高倍镜观察高倍镜观察 正常的红细胞正常的红细胞盖玻片的一侧滴蒸馏水盖玻片的一侧滴蒸馏水盖玻片另一侧用吸水纸引流盖玻片另一侧用吸水纸引流观察观察2.2.实验原理：实验原理：渗透作用渗透作用引流法引流法5.结果：结果：人正常红细胞人正常红细胞红细胞部分涨破红细胞部分涨破4.4.现象现象:看到近水的部分红细胞发生变化看到近水的部分红细胞发生变化：凹陷消失，细胞体积增大，很快涨凹陷消失，细胞体积增大，很快涨裂，内容物流出。裂，内容物流出。讨论：讨论：如何获得比较纯如何获得比较纯的红细胞膜？的红细胞膜？细胞膜和细胞质细胞膜和细胞质的质量不一样，的质量不一样，可通过高速离心可通过高速离心处理获得较纯的处理获得较纯的红细胞膜红细胞膜差速离心法差速离心法差速离心法差速离心法二二.细胞膜的成分细胞膜的成分脂质脂质 (约约50%)50%)蛋白质蛋白质(约约40%)40%)糖类糖类 (约约2%-10%)2%-10%)3.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量 。4.细胞膜还含有细胞膜还含有糖脂糖脂。1.在组成细胞膜的脂质中，在组成细胞膜的脂质中，_最丰富。最丰富。在动物细胞膜中还含有在动物细胞膜中还含有_。越多越多磷脂磷脂2.细胞膜上的蛋白质的种类和数量与细胞膜的细胞膜上的蛋白质的种类和数量与细胞膜的 功能密切相关。功能密切相关。胆固醇胆固醇 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，主要是发生改变，主要是糖被变薄糖被变薄，产生，产生甲甲胎蛋白（胎蛋白（AFP），癌胚抗原（），癌胚抗原（CEA）等物质。因此，在检查癌症的验血报等物质。因此，在检查癌症的验血报告单上，有告单上，有AFP、CEA等检测项目。等检测项目。如果这些指标超过正常值，应做进一如果这些指标超过正常值，应做进一步检查，以确定体内是否出现了癌细步检查，以确定体内是否出现了癌细胞。胞。与与 生生 活活 的的 联联 系系对应训练1（2008年山东理综，年山东理综，1）从细胞膜上提取了从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是加热，出现砖红色。该成分是 （）A.糖脂 B.磷脂 C.糖蛋白D.脂蛋白C对应训练对应训练2（2006年全国春招年全国春招）下列有关膜的叙述，下列有关膜的叙述，错误的是错误的是 （）A.细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成成B.核膜和内质网膜在结构上有密切联系核膜和内质网膜在结构上有密切联系C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的相同的D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的子不是静止的C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提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的。膜是由脂质组成的。三、细胞膜结构探索历程三、细胞膜结构探索历程实验一实验一 时间时间时间时间：1925192519251925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GorterGorterGorterGorter和和和和GrendelGrendelGrendelGrendel 实验实验实验实验：用丙酮：用丙酮：用丙酮：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气从人的红细胞中提取脂质，在空气水水水水界面上铺成界面上铺成界面上铺成界面上铺成单层分子单层分子单层分子单层分子。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面。发现展开层后的脂单层面积是红积是红细胞的表面积的细胞的表面积的2倍倍 提出假说提出假说提出假说提出假说：实验二实验二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 时间时间时间时间：1959195919591959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.RobertsenJ.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验实验实验：在电镜下看到细胞膜清晰的：在电镜下看到细胞膜清晰的：在电镜下看到细胞膜清晰的：在电镜下看到细胞膜清晰的暗暗暗暗亮亮亮亮暗暗暗暗的三层的三层的三层的三层结构。结构。结构。结构。实验三实验三提出假说：生物膜是由提出假说：生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构的三层结构构成的成的静态静态统一结构统一结构19701970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刚融合时一刚融合时一半红一半绿半红一半绿结论：结论：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性实验四实验四蛋白质分子蛋白质分子磷脂双分子层磷脂双分子层糖类糖类三、细胞膜结构三、细胞膜结构结构示意图结构示意图基本支架基本支架:磷脂双分子层磷脂双分子层.（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的的亲水性亲水性头部朝向两侧头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧疏水性的尾部朝向内侧）蛋白质分子的位置蛋白质分子的位置:蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性体现了膜结构内外的不对称性）1、生物膜的流动镶嵌模型、生物膜的流动镶嵌模型亲水 亲水 （1）结构基础：构成膜的磷脂分子和大多）结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。数蛋白质分子是运动的。（2）实验验证）实验验证人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验2、生物膜的结构特点、生物膜的结构特点 流动性流动性 实验证据：实验证据：质壁分离与复原、变形虫运动、质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等对应训练34.（2007年上海生物，年上海生物，7）下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是 （）A对应训练4.（2008年徐州调研年徐州调研）下列有关生物膜蛋白的叙述，错误的是 ()A.均与物质转运有关B.能与某些糖结合，形成细胞与细胞间联络的文字C.与神经递质结合，引起神经细胞的兴奋或抑制D.膜蛋白的结构具有特异性A四、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开膜的出现膜的出现是生命起是生命起源过程中源过程中至关重要至关重要的阶段。的阶段。2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞功能特性功能特性：选择透过性：选择透过性相邻细胞之间的直接联系相邻细胞之间的直接联系胞间连丝胞间连丝内分泌细胞内分泌细胞靶细胞靶细胞靶细胞靶细胞信号分子信号分子通过体液传送通过体液传送3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流细细胞胞膜膜的的功功能能将细胞与外界环境分开将细胞与外界环境分开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流进行细胞之间的信息交流细细胞胞膜膜的的结结构构决定决定四、细胞膜的功能四、细胞膜的功能根据下列材料验证膜的选择透过性。材料：红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、烧杯、量筒练习提升练习提升实验步骤：_ _ _玫瑰花瓣均分为两份编号ABA组加入蒸馏水，B组加入等量盐酸观察现象课课堂堂实实验验实实验验前前实实验验后后思考：思考：1.描述实验结果？描述实验结果？2.解释实验结果出现的结论解释实验结果出现的结论?4.日常生活中例子日常生活中例子炒拓展题：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除染色排除法法”，例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会，例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，活的动物细胞不染色，从而判断被染成蓝色，活的动物细胞不染色，从而判断细胞是否死亡，细胞是否死亡，你能解释原因吗？你能解释原因吗？五、细胞壁五、细胞壁1.主要成分：纤维素和果胶主要成分：纤维素和果胶2.主要功能：支持和保护主要功能：支持和保护细菌细胞壁的成分主要是什么细菌细胞壁的成分主要是什么?成分为肽聚糖，可被溶菌酶破坏成分为肽聚糖，可被溶菌酶破坏 C C 1、下列哪项生命活动与细胞膜没有直接关系、下列哪项生命活动与细胞膜没有直接关系（）A、肝细胞表面的受体能够与胰岛素分子特异性结、肝细胞表面的受体能够与胰岛素分子特异性结合合B、胰岛组织液中的氨基酸进入胰岛细胞内、胰岛组织液中的氨基酸进入胰岛细胞内C、在胰岛、在胰岛B细胞内将氨基酸合成胰岛素细胞内将氨基酸合成胰岛素D、胰岛、胰岛B细胞将合成的胰岛素分子分泌到细胞外细胞将合成的胰岛素分子分泌到细胞外随堂练习：随堂练习：2.下列对细胞膜的叙述中错误的是（下列对细胞膜的叙述中错误的是（）A.由蛋白质、脂质和少量糖类组成。由蛋白质、脂质和少量糖类组成。B.细胞膜与细胞间的信息交流有关。细胞膜与细胞间的信息交流有关。C.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下清晰可见。下清晰可见。D.不同细胞膜上的蛋白质种类和数目不同不同细胞膜上的蛋白质种类和数目不同C细胞膜细胞膜制备方法制备方法成分成分脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类功能功能将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流本节小结本节小结（1）区别）区别：流动性是生物膜的结构特点，：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性。选择透过性是生物膜的功能特性。（2）联系）联系：流动性是选择透过性的：流动性是选择透过性的基础基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。【特别提醒特别提醒】只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。随温度升高，膜的流动性增强。生物膜的流动性与选择透过性的关系生物膜的流动性与选择透过性的关系