人教版必修1 生物膜的流动镶嵌模型 课件(36张).ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型 丁卫萍 必修一分子与细胞第四章 回顾旧知细胞膜的功能1 将细胞与外界环境分隔开2 控制物质进出细胞3 进行细胞间的信息交流 根据结构与功能相适应的观点分析 细胞膜需要具有什么样的结构才能体现其功能 一对生物膜结构的探索历程 探究一 细胞膜的组成成分 资料一 19世纪末 欧文顿实验 提出假说 膜是由脂质组成的 实验一 1895年 e overton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究 发现 凡是可溶于脂质的物质 比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜 资料二 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物质溶解 也会被蛋白酶 能专一地催化蛋白质分解的物质 分解 探究 你能推测出什么结论 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 探究二 各组成成分之间的组合形式 尾部疏水端 头部亲水端 资料一 学生活动一 根据磷脂分子的特性 请绘出磷脂分子在空气和水界面的排布 磷脂分子在空气水界面上的排布 资料二 1925年 荷兰科学家e gorter f grendel用有机溶剂提取了人类红细胞的细胞膜的脂类成分 将其铺展在水面 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积 探究 如果你是科学家 展开大胆想象 你会推测出什么样的结论 结论 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 思考 细胞膜中的磷脂为什么会排列为两层呢 细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢 学生活动二 请尝试着绘出细胞膜中磷脂分子的排布 1959年 罗伯特森 j d robertson 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片 显示暗 明 暗三层结构 提出 单位膜 模型 它由双层脂质分子和内外表面的蛋白质构成 资料三 单位膜 模型 学生活动三 请尝试构建 单位膜 模型 单位膜 模型的局限 单位膜模型认为生物膜是静态的统一结构 无法解释细胞的生长 变形虫的变形运动 白细胞穿过毛细血管壁等现象 变形虫的变形运动 变形虫在吞噬草履虫 给大家提供以下的主要实验材料及用具 设计一探究细胞膜上蛋白质分子能否运动的实验方案 荧光染料 有红色 绿色等不同颜色 可标记细胞膜表面的蛋白质分子 细胞 小鼠细胞 人细胞等 学生活动四 实验探究 绿色荧光染料标记的膜蛋白 资料四 杂交细胞 细胞融合 小鼠细胞 人细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 绿色荧光染料标记的膜蛋白 资料四 杂交细胞 细胞融合 小鼠细胞 人细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 结论 细胞膜中的蛋白质分子是可以运动的 磷脂分子的运动 资料五 1972年 桑格 s j singer 和尼克森 g nicolson 根据免疫荧光技术 冰冻蚀刻技术的研究结果 在 单位膜 模型的基础上提出 流动镶嵌模型 学生活动五 请尝试构建流动镶嵌模型 镶 嵌入 贯穿 膜成分对比表 功能越复杂的生物膜 蛋白质的种类和数量越多 生物膜的结构模型示意图 生物膜的结构特点 具有一定的流动性 二流动镶嵌模型的基本内容 1 生物膜的组成 2 生物膜的基本骨架 3 蛋白质分子存在形态 4 生物膜的结构特点 主要由蛋白质和脂质组成 磷脂双分子层 亲水性头部朝向两侧 疏水性尾部朝向内侧 有镶在表面 嵌入 横跨三种 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被 体现了生物膜的不对称性 糖被与细胞识别 胞间信息交流等有密切联系 一定的流动性 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 小结 生物膜流动镶嵌模型 脂质 蛋白质 生物膜 脂双层 基本骨架 镶在 部分或全部嵌入 横跨 贯穿 磷脂双分子层 主要成分 结构特点 具有一定的流动性 脂质的流动性 大部分蛋白的流动性 根据现象和已有知识提出假说或模型 建模的基本方法 分析生物膜模型的建立和完善过程 你受到哪些启示 思维拓展 生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺 人类对自然界的认识永无止境 对膜的研究将更加细致入微 2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家peteragre和roderickmackinnon 利用生活中的废旧物品 5 6人组成一个小组尝试制作立体的生物膜结构模型 课外制作 典例分析 例1磷脂是组成细胞膜的重要成分 这与磷脂分子的头部亲水 尾部疏水的性质有关 某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油 每个小油滴都由磷脂膜包被着 该膜最可能的结构是 a 由单层磷脂分子构成 磷脂的尾部向着油滴内b 由单层磷脂分子构成 磷脂的头部向着油滴内c 由两层磷脂分子构成 结构与细胞膜完全相同d 由两层磷脂分子构成 两层磷脂的头部相对 a 例2在人和鼠的细胞融合实验中 用两种荧光物分别标记两种抗体 使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上 如下图 实验结果表明 细胞开始融合时 人 鼠细胞的表面抗原 泾渭分明 各自只分布于各自的细胞表面 但在融合之后 两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了 请