高中生物 4.2 生物膜的流动镶嵌模型课件 新人教版必修1(1).ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 在制作真核细胞三维结构模型的活动中 选用塑料袋 普通布 弹力布三种材料做细胞膜 哪种材料更适于体现细胞膜的功能 问题探讨 三种材料特性 塑料袋不具有通透性 普通布不具有伸缩性 弹力布不仅具有伸缩性 还具有一定的通透性 结论 弹力布做细胞膜的材料 更适于体现细胞膜的功能 选择依据 系统的边界伸缩性选择透过性 科幻之旅现在让我们乘坐 时光机器 将此刻的我们送回19世纪 了解对生物膜结构的探索历程 一 对生物膜结构的探索历程 时间 1895年人物 欧文顿 e overton 实验 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验 发现 e overton的推测 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 膜是由脂质组成的 1 对生物膜组分的探索 脂质 资料1 细胞膜的通透性实验 时间 1925年人物 荷兰科学家e gorter和f grendel实验 用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺展成单分子层 测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍 结论 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 2 对生物膜结构的探索 磷脂双分子层 资料2 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 资料2 磷脂分子结构 思考 磷脂分子在空气 水界面上会怎么样铺展 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 2 在推理分析得出结论后 还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 有必要 通过鉴定能更准确地说明问题 3 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取 分离和鉴定呢 当时的技术不能实现 1 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 从生理功能上入手 通过对现象的推理分析的 思考与讨论 科学家在实验中发现 细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶 能专一地分解蛋白质的物质 分解 根据实验现象 你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论 问题探讨 得出结论 资料3 科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析 红细胞的细胞膜 确定细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 时间 实验 发现 20世纪初 资料4 3 对生物膜组分的探索 蛋白质 时间 1959年人物 罗伯特森 j d robertsen 实验 在电子显微镜下看到了细胞膜清晰的暗 亮 暗的三层结构 提出假说 生物膜是由 蛋白质 脂质 蛋白质 的三层结构构成的静态统一结构 资料5 思考 三明治 结构模型有什么不足 把生物膜描述为静态的统一结构 这显然与膜功能的多样性相矛盾 4 对生物膜架构的探索 脂质和蛋白质的排布方式 随着新的科学技术的不断运用 科学家发现蛋白质在在膜中的分布是不对称的 蛋白质可以镶在 嵌入及横跨在磷脂双分子层中 资料6 冰冻蚀刻电子显微法 膜蛋白在磷脂双分子层中的位置 内在蛋白 外周蛋白 镶在表层 嵌入双分子层 横跨双分子层 大部分蛋白质是可以运动的 时间 资料七 1970年 larryfrye等 将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后 让两种细胞融合 杂交细胞一半发红光 另一半发绿光 放置一段时间后发现两种荧光染料均匀分布 细胞膜具有流动性 结论 人物 实验 举例说明细胞膜具有流动性 1 变形虫的变形运动 2 植物细胞的质壁分离 3 动物细胞吸水膨胀和失水皱缩 桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型 1972年 时间 人物 桑格 singer 和尼克森 nicolson 生物膜的流动镶嵌模型 提出假说 二 流动镶嵌模型的基本内容 1 磷脂双分子层组成生物膜的基本支架 磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧 亲水性头部朝向膜的外侧 2 蛋白质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 体现了膜结构内外的不对称性 2 膜蛋白的运动性 3 磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的 体现了膜具有一定的流动性 结构特点 1 磷脂分子的运动性 4 在细胞膜的外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做糖被 糖被有保护和润滑作用 与细胞识别 胞间信息交流 免疫反应 细胞癌变等有密切联系 有些糖类与脂质分子结合形成糖脂 概念图小结 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 结构探究历程 决定 一定的流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 三 复习小结 一 对生物膜结构的探索历程 1 19世纪末 欧文顿提出 膜由组成 2 20世纪初 化学分析得出 膜的成分是和 3 1925年 两位荷兰科学家得出 脂质分子是 4 1959年 罗伯特森在电镜观察下得出 的三分层结构 5 1970年 用荧光标记技术证明 膜具有性 6 1972年 桑格和尼克森提出 模型 脂质 脂质 蛋白质 双层排列 蛋白质 脂质 蛋白质 流动 流动镶嵌 二 流动镶嵌模型的主要内容 1 生物膜以基本支架 2 蛋白质在磷脂双分子层上的