市优质课课件--生物膜的流动镶嵌模型

1、第四章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型枣庄八中东校枣庄八中东校 姬婷婷姬婷婷其他其他【思考【思考】用结构和用结构和功能相适应的观点功能相适应的观点分析，用哪种材料分析，用哪种材料做细胞膜更适合体做细胞膜更适合体现细胞膜的功能？现细胞膜的功能？为什么？为什么？弹力布弹力布三种材料中三种材料中弹力布弹力布较适合做模型中的细胞膜。较适合做模型中的细胞膜。【分析【分析】作为细胞膜要满足下列几作为细胞膜要满足下列几个条件：个条件：能作为细胞这一系统的边界；能作为细胞这一系统的边界；能让一部分物质透过；能让一部分物质透过；具有一定的弹性。具有一定的弹性。【思考与讨论【思考与讨论】弹力布能

2、完全表现细胞膜的功能吗？弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？弹力布弹力布1.1.生物膜的流动镶嵌模型的基本内容生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。（重点）（重点）2.2.探讨建立生物膜模型的过程探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能如何体现结构与功能相适应的观点。相适应的观点。（难点）（难点） 资料资料1.191.19世纪末，欧文顿（世纪末，欧文顿（E.OvertonE.Overton）发现：）发现：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细胞膜细胞膜一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程【思考【思考】欧文顿的实验发现了什么？欧文顿的实验发现了什么？资料资料2.2

3、02.20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被溶解脂质红细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。 【思考【思考】从资料从资料2 2中我们可以知道细胞膜的主要成分中我们可以知道细胞膜的主要成分是什么？是什么？脂质和蛋白质脂质和蛋白质资料资料3.19253.1925年年, ,两位荷兰科学家用两位荷兰科学家用丙酮丙酮从人的红细胞从人的红细胞中提取脂质，在空气中提取脂质，在空气- -水界面上铺展成单分子层，测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得

4、单分子层的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。推论：推论：细胞膜中的脂质分子必然排列为细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！连续的两层！思考：思考：通过实验现象可以得到怎样的推论？通过实验现象可以得到怎样的推论？ 资料资料4.19174.1917年欧文年欧文朗缪尔将提取的膜质朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘铺展在水盘的水面上的水面上，发现脂在水面上形成，发现脂在水面上形成一薄层一薄层，单脂层亲水，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，结构既有

5、结构既有疏水疏水基团（基团（尾部尾部），又有），又有亲水亲水基团（基团（头部头部）。）。 尾部尾部疏水端疏水端头部头部亲水端亲水端磷脂分子磷脂分子小组讨论，合作完成：小组讨论，合作完成： 利用手中的磷脂分子模型摆出下面两种情况利用手中的磷脂分子模型摆出下面两种情况下磷脂的分布情况，画出相应图解：下磷脂的分布情况，画出相应图解： 在空气在空气-水界面上水界面上完全浸没在水中完全浸没在水中在空气在空气-水界面上水界面上完全浸没在水中完全浸没在水中细胞膜的两侧都有水环境存在细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆，同学们尝试着大胆的推测和想像一下，在这样的环境中，磷脂分子在的推测和想像一下，在这

6、样的环境中，磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢？请试着排出。细胞膜中是怎样排布的呢？请试着排出。【推测【推测】资料资料5.19595.1959年，罗伯特森（年，罗伯特森（J. D. Robertson J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示片，显示暗暗- -亮亮- -暗暗三层结构。三层结构。【思考【思考】三层结构中暗指的是什么？亮又指的是什么？三层结构中暗指的是什么？亮又指的是什么？蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质单位膜模型单位膜模型小组讨论，合作完成：小组讨论，合作完成：尝试利用手中的材料将罗伯特森的模型展

7、示出来尝试利用手中的材料将罗伯特森的模型展示出来【思考【思考】“三明治三明治”结构模型有什么不足？结构模型有什么不足？1.1.把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。的多样性相矛盾。2.2.细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等这些现象无法解释。等这些现象无法解释。资料资料6.19706.1970年年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验绿色荧光绿色荧光染料标记染料标记的膜蛋白的膜蛋白红色荧红色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白小鼠细胞小鼠细胞细

8、胞融合细胞融合40min40min37 37 杂交细胞杂交细胞人细胞人细胞细胞膜上的蛋白质具细胞膜上的蛋白质具有流动性有流动性【思考【思考】实验结果说明了什么？实验结果说明了什么？ 资料资料7.19727.1972年桑格年桑格(S.J.Singer(S.J.Singer) )和尼克森和尼克森(G.Nicolson(G.Nicolson) )提出了新的生物膜模型提出了新的生物膜模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型，为多数人所，为多数人所接受。接受。小组讨论，合作完成：小组讨论，合作完成：尝试：利用手中的材料将流动镶嵌模型的模型展尝试：利用手中的材料将流动镶嵌模型的模型展 示出来。示出来。流动镶嵌模型流动

9、镶嵌模型1.1.生物膜的基本支架：生物膜的基本支架：磷脂双分子层磷脂双分子层（亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部（亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝向内侧）。朝向内侧）。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容磷脂分子磷脂分子2.2.蛋白质分子存在形态：蛋白质分子存在形态：3.3.生物膜的结构特点：生物膜的结构特点：有镶在表面、嵌入、横跨三种，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，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）识别、胞间信息交流等有密切联系）一定的流动性

10、一定的流动性（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）。要分清糖要分清糖链和糖蛋链和糖蛋白。白。糖蛋白在细胞膜外侧，内侧没有；糖蛋白在细胞膜外侧，内侧没有；细胞骨架在细胞膜内侧。细胞骨架在细胞膜内侧。126镶在表层、嵌入双分子层、横跨双分子层；镶在表层、嵌入双分子层、横跨双分子层； 不对称。不对称。大部分蛋白质都可以运动，结合在细胞骨架上的蛋白质不可动。大部分蛋白质都可以运动，结合在细胞骨架上的蛋白质不可动。思考与讨论：思考与讨论：1、一植物叶肉细胞所产生的氧气被相邻的植物细胞利用需穿过_层磷脂分子层，_层磷脂双分子层。2、蛋白质有哪些分布状态？是否对称

11、分布？所有蛋白质都运动吗?3、如何判断细胞膜的内外？5、生物膜的结构特点与功能特点（性）是什么？有哪些实例可以体现结构特点？有哪些实例可以体现功能特点（性）？4、糖蛋白有哪些功能？如何鉴定糖蛋白的存在？保护和润滑、识别；双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在，酸解后用保护和润滑、识别；双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在，酸解后用斐林试剂鉴定还原糖的存在。斐林试剂鉴定还原糖的存在。结构特点是具有一定的流动性；功能特点是具有选择透过性；结构特点是具有一定的流动性；功能特点是具有选择透过性；变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、人鼠细胞整合、分泌蛋白的变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、人鼠细胞整合、分泌蛋白的合成与分泌；合成与分泌

12、；台盼蓝对动物细胞的染色原理、根对不同离子的吸收差异。台盼蓝对动物细胞的染色原理、根对不同离子的吸收差异。 基本支架基本支架具有流动性具有流动性有的横跨整个有的横跨整个磷脂双分子层磷脂双分子层生物膜生物膜大多数可以运动大多数可以运动生物膜具有的结构特点生物膜具有的结构特点: : 磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子部分镶在磷脂部分镶在磷脂双分子层表面双分子层表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂双分子层中磷脂双分子层中流动性流动性成分成分成分成分1.1.生物膜的生物膜的“蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质”静态结构模静态结构模型不能解释下列哪种现象型不能解释下列哪种现象( () )A A细

13、胞膜是细胞的边界细胞膜是细胞的边界B B溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C C变形虫做变形运动变形虫做变形运动D D细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中C C2 2. .细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型的决定有着密切关系的化学物质是（型的决定有着密切关系的化学物质是（ ）A.A.糖蛋白糖蛋白 B.B.磷脂磷脂 C.C.脂肪脂肪 D.D.核酸核酸A A3、细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下、细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是列相关叙述不正确的是()A细

14、胞膜的糖被在细胞间具有识别作用细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质D4 4、如图是细胞膜的亚显微结构模式图，、如图是细胞膜的亚显微结构模式图，表示构表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是（成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是（ ）A.A.细胞之间的相互识别与细胞之间的相互识别与有关有关B.B.表示蛋白质分子表示蛋白质分子C.C.分子大都是可以运动的分子大都是可以运动的D.D.细胞

15、膜的功能特性与细胞膜的功能特性与分子无关分子无关D D5 5在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和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：流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：能力提升能力提升（1 1）上述材料说明细胞膜的结构具有）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。特性。（2 2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关）下