教学必修一分子与细胞第三章细胞的基本结构ppt课件

1、水水 乙酸乙酯乙酸乙酯他需求什么物质来鉴定膜中的成分？酶酶时间：20世纪初实验：科学家发现，细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，还会被蛋白酶分解。磷酸磷酸亲水亲水头部头部脂肪脂肪酸链酸链疏水疏水尾部尾部 时间：1917年 实验：朗姆瓦发现磷脂分子在空气与水的界面上陈列为单层，而且每个磷脂分子的头部浸入水中，尾部浮于水面。磷脂分子磷脂分子头头尾尾请构建磷脂分子在水请构建磷脂分子在水空气界面中分布的模型空气界面中分布的模型磷脂分子陈列为单分子层磷脂分子陈列为单分子层磷脂分子在细胞膜上的陈列是不是也是单层的呢？时间：时间：19251925年年实验：荷兰科学家从人的红细胞膜中提取脂质，在空气实验：荷兰科

2、学家从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞外表积的胞外表积的2 2倍倍结论：结论： 细胞膜中的脂质磷脂分子细胞膜中的脂质磷脂分子陈列为延续的两层陈列为延续的两层请构建细胞膜中磷脂分子的排布模型请构建细胞膜中磷脂分子的排布模型时间：时间：19591959年年实验：实验： 罗伯特森用电镜了察罗伯特森用电镜了察看到了明晰的细胞膜照看到了明晰的细胞膜照片，看到了暗亮暗片，看到了暗亮暗的三层构造。的三层构造。 生物膜为蛋白质脂质蛋生物膜为蛋白质脂质蛋白质三层一致的静态构造白质三层一致的静态构造1.膜由蛋白质和

3、脂质构成膜由蛋白质和脂质构成2.呈蛋白质呈蛋白质脂质脂质蛋白质三层构造蛋白质三层构造3.静态的一致构造静态的一致构造特别提示：“单位膜模型内容：膜主要是由脂质(磷脂为主)和蛋白质组成。磷脂是一种兼性分子，一端是由磷酸构成的极性“头部，具有亲水性；另一端是由两条脂肪酸长链构成的非极性“尾部，具有疏水性。磷脂分子呈双层陈列，疏水性的尾部向内，亲水性的头部向外，与蛋白质分子结合，呈蛋白质脂质蛋白质三层构造，又称“三明治构造模型。如以下图所示：膜中的蛋白质全部覆盖在磷脂分子外表吗？膜中的蛋白质全部覆盖在磷脂分子外表吗？蛋白质蛋白质 、 、 在磷脂双分子层中在磷脂双分子层中镶镶贯穿贯穿嵌嵌蛋白质蛋白质蛋

4、白质蛋白质细胞膜的模型细胞膜的模型 根据已有的生物知识或生活阅历，根据已有的生物知识或生活阅历，他能列举哪些证明细胞膜具有流动性他能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。的证据。白细胞吞噬细菌的过程；变形虫的伪白细胞吞噬细菌的过程；变形虫的伪足运动景象；受精时细胞的交融过程；足运动景象；受精时细胞的交融过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；单位膜模型无单位膜模型无法解释的景象法解释的景象红色荧光染料标志红色荧光染料标志人细胞外表蛋白质人细胞外表蛋白质细胞交融细胞交融绿色荧光染料标志绿色荧光染料标志鼠细胞外表蛋白质鼠细胞外表蛋白质373740min40min时间：时

5、间：19701970年年得出结论：得出结论： 细胞膜上的蛋白质具有流动性细胞膜上的蛋白质具有流动性实验：实验： 时间：时间：19701970年年 实验：弗雷和埃迪登实验：弗雷和埃迪登( Frye ( Frye 和和 Edidin ) Edidin )将人和将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标志后，让两种鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标志后，让两种细胞交融，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发细胞交融，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种颜色的荧光均绿色荧光，放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。匀分布。 结论：结论：细胞膜具有细胞膜具有流动性流动性 时间：时间

6、：19721972年年 桑格桑格(S.J.Singer)(S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)(G.Nicolson)提出了新的生物提出了新的生物膜模型膜模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型，为多数人所接受。 时间：时间：19721972年年 桑格桑格(S.J.Singer)(S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)(G.Nicolson)提出了新的生物提出了新的生物膜模型膜模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型的根本内容:3 3、蛋白质分子存在形状：、蛋白质分子存在形状：有镶在外表、嵌入、贯穿三种

7、，外侧的蛋白质分子有镶在外表、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合构成糖被。表达了生物膜的不对称性。与糖类结合构成糖被。表达了生物膜的不对称性。膜的组分膜的组分各组分如何陈列各组分如何陈列各组分运动特点各组分运动特点流动镶嵌模型流动镶嵌模型讨论：讨论：生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？是不是就完美无缺了呢？讨论：讨论：1.1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？2.2.纵观整个人们建立生物膜模型的探求过程，实验技术纵观整个人们建立生物膜模型的探求过程，实验技术的提高所起到怎样的作用的提高所起到怎样的作用? ?3.

8、3.分析生物膜模型的建立过程中，构造和功能相顺应是分析生物膜模型的建立过程中，构造和功能相顺应是如何表达的？如何表达的？ 流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无法流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无法完美地回答生物膜的一切功能。所以后来不断提出一完美地回答生物膜的一切功能。所以后来不断提出一些新的模型，如些新的模型，如Wallach于于1975年提出晶格镶嵌模型；年提出晶格镶嵌模型；Jain和和White于于1977年提出板块镶嵌模型等。迄今为年提出板块镶嵌模型等。迄今为止，已提出的生物膜构造模型达几十种之多。生物膜止，已提出的生物膜构造模型达几十种之多。生物膜的构造模型虽然有很多种，但

9、被广泛接受的构造模型的构造模型虽然有很多种，但被广泛接受的构造模型根本内容是趋向一致的，其要点和特点根本一样，主根本内容是趋向一致的，其要点和特点根本一样，主要包括膜的分子组成和构造特征。要包括膜的分子组成和构造特征。2019年度诺贝尔化学奖授予两名研讨膜蛋白的美年度诺贝尔化学奖授予两名研讨膜蛋白的美国科学家，这是自国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研讨成果给与细胞膜蛋白质有关的研讨成果 。 皮特皮特阿格雷阿格雷罗德里克罗德里克麦金农麦金农1 1、细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质、细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层构造模型的

10、最大的不同是三层构造模型的最大的不同是A A、流动镶嵌模型以为细胞膜具有一定的流动性、流动镶嵌模型以为细胞膜具有一定的流动性课堂反响课堂反响D D、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层构造模型以为细蛋白质三层构造模型以为细胞膜具有透过性胞膜具有透过性C C、流动镶嵌模型以为细胞膜具有选择性、流动镶嵌模型以为细胞膜具有选择性B B、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层构造模型以为细蛋白质三层构造模型以为细胞膜具有一定的流动性胞膜具有一定的流动性2 2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这终、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这终身理过程的完成依赖于细胞膜的身理过程的完成依赖于细胞膜的A A 、维护作用、维护作用

11、 B B、 一定的流动性一定的流动性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流3 3、以下物质中最容易经过细胞膜进入细、以下物质中最容易经过细胞膜进入细胞的是胞的是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、无机盐离子谢谢1知识与技艺(1)简述生物膜的流动镶嵌模型的根本内容。(2)举例阐明生物膜具有流动性特点。(3)尝试利用废旧物制造生物膜模型。(4)经过分析科学家建立生物膜模型的过程，论述科学发现的普通规律。学习目的2过程与方法(1)经过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。(2)发扬空间想象力，经过制造模型，构建细胞膜

12、的空间立体构造。3情感态度与价值观(1)生物膜构造的研讨是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物构造与功能相顺应的生物学辩证观念。(2)正确认识科学价值观，了解假说的提出要有实验和察看的根据，需求有严谨的推理和大胆的想象，并经过实验进一步验证。(3)正确认识技术在科学研讨中所起的作用。一、科学家对生物膜构造的探求历程时间人物实验依据结论或假说19世纪末欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现_更容易通过细胞膜膜是由_组成的20世纪初对哺乳动物红细胞的膜进行化学分析膜的主要成分是_和_1925年荷兰科学家从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的_倍细胞膜中的脂质分子必然排

13、列为_知识清单时间人物实验依据结论或假说1959年罗伯特森电子显微镜下看到细胞膜清晰的_三层结构所有的生物膜都由_三层结构构成，是_的结构1970年_标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有_1972年桑格和尼克森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的_模型二、流动镶嵌模型的根本内容1根本构成( 1 ) 根 本 支 架 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 具 有_性。(2)蛋白质分子分布：有的镶在磷脂双分子层的_，有的部分或全部_磷脂双分子层中，有的_整个磷脂双分子层。特点：大多数蛋白质分子可以运动。难点1 生物膜构造的探求历程难点互动特别提示：“单位膜模型内容：膜主要是由脂质(

14、磷脂为主)和蛋白质组成。磷脂是一种兼性分子，一端是由磷酸构成的极性“头部，具有亲水性；另一端是由两条脂肪酸长链构成的非极性“尾部，具有疏水性。磷脂分子呈双层陈列，疏水性的尾部向内，亲水性的头部向外，与蛋白质分子结合，呈蛋白质脂质蛋白质三层构造，又称“三明治构造模型。如以下图所示：例119世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易经过细胞膜进入细胞。这种景象是由于()A细胞膜以磷脂分子层为根本支架B细胞膜上有搬运脂质的载体蛋白C细胞膜外表有一层糖蛋白D磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动答案：A解析：细胞膜的主要成分之一是磷脂，根据类似相溶原理，可知脂质物质易经过膜。点拨

15、：此题是生物知识和化学相关知识的综合。变式训练1以下是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的陈列特点，其中描画细胞膜根本支架特征的一项为哪一项()A磷脂分子排布成双分子层B膜两侧的分子构造和性质不尽一样C蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂分子层中D蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性答案：A解析：细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质。磷脂双分子层构成了细胞的根本支架，由它支持着许多蛋白质分子。这些蛋白质分子可以分为两类：一类蛋白质分子排布在磷脂双分子层的外侧，即镶在膜的表层；另一类蛋白质分子，有的部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。难点2 生物膜的流动镶嵌模型1生物膜的构造(1)根本内容磷脂双

16、分子层构成了膜的根本支架，这个支架不是静止的，是轻油般的流体。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的外表，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，大多数蛋白质分子是可以运动的。(2)模型模型含义：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的，而是运动的。模型阐释细胞膜的不对称性：磷脂双分子层内外两侧蛋白质种类和数量不同；糖类分布在膜的外外表，因此根据糖蛋白的位置可判别细胞膜的内外侧。2生物膜的构造特点具有一定的流动性(1)探求过程：用红色和绿色荧光染料分别标志人细胞和小鼠细胞外表的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞交融，在37下保温40min后，交融细胞上两种荧光点呈均匀分布(如下

17、图)。(2)实验结论这一实验阐明细胞膜的蛋白质分子具有运动性，决议了生物膜具有一定的流动性。(3)生物膜具有流动性特点的生理意义保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、交融等正常生命活动的进展。例2(2021哈尔滨)以下图表示细胞膜的亚显微构造方式图，请据图回答：(1)图中B_的性质是由_决议 的 。 构 成 细 胞 膜 根 本 支 架 的 构 造 是 _。( 2 ) 与 细 胞 膜 的 识 别 功 能 有 关 的 构 造 是 _。(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程表达了细胞膜具有_的特性。(4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些构造的不同？_(填写标号)。(5)当血

18、浆中的葡萄糖分子经过细胞膜时，图中B的作用是_。答案：(1)蛋白质遗传物质D磷脂双分子层(2)E糖蛋白(3)流动性(4)B、E(5)载体解析：A代表的是多糖，E代表的是具有识别才干的糖蛋白，C和D分别是指磷脂分子和磷脂双分子层。变式训练2如以下图是桑格和尼克森在1972年提出的关于生物膜分子构造的流动镶嵌模型，以下相关表达错误的选项是()A图中a与细胞识别有关，细胞的识别是信息传送的过程B图中c分子具有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部C图中d的分布形状有两种：镶在外表或贯穿于整个磷脂双分子层Db构成膜的根本支架，具有对称性答案：C解析：图中a为糖蛋白，与细胞的识别有关，b为磷脂双分子层，构成膜

19、的根本支架，c是磷脂分子，有亲水的头部和疏水的尾部，d为蛋白质，在膜上呈不对称分布，有的镶在膜外表，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。证明细胞膜具有流动性的实例有哪些(1)草履虫取食过程中食物泡的构成以及胞肛废渣的排除；(2)变形虫捕食和运动时伪足的构成；(3)白细胞吞噬细菌；(4)胞饮与分泌；(5)受精时细胞的交融过程；(6)动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；(7)细胞杂交时的细胞交融；(8)红细胞经过狭窄毛细血管的变形；知识拓展(9)精子细胞构成精子的变形；(10)酵母菌的出芽生殖中长出芽体；(11)人鼠细胞的杂交实验；(12)变形虫的切割实验；(13)质壁分别和

20、复原实验。细胞膜的流动性为细胞吸收、分泌、修复、交融、运动、捕食、变形、分裂等提供了物质根底。例(2021长沙市)实验结果阐明，细胞开场交融时，人、鼠细胞的外表抗原“泾渭清楚，各自只分布于各自的细胞外表；但在交融之后，两种抗原就平均地分布在交融细胞的外表了(如以下图)。请分析问答以下问题：(1)细胞交融的实验阐明了组成细胞膜的_分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。(2)在细胞交融实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，阐明了这类物质在分子构造上具有_性。(3)细胞交融实验假设在20条件下进展，那么两种外表抗原平均分布的时间大大延伸，这阐明_。答案：(1)蛋白质流动性(2)特异(3)

21、温度较高时，蛋白质分子的运动速度较快解析：解答此题要结合文字阐明，借助图解，根据问题进展分析作答。变式训练 (2021成都)物质经过细胞膜与膜的流动性有亲密关系，为了探求温度对膜的流动性的影响，做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标志人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37下交融，发现40min后，交融细胞膜上的红色和绿色均匀相间分布。有人以为该实验没有完成，请他继续完成探求实验：_；请他指出可以从哪两个方面察看实验结果：(1)_；(2)_。请 预 测 该 实 验 最 能 够 得 出 的 结 论_。答案：分别在温度低于37(如0)、高于37(如60)的条件下反复上述实验(1)一样时间之后，

22、察看红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况(2)比较红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需时间的长短在一定温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动会加快加强1如下图为细胞膜的亚显微构造方式图，以下有关表达错误的选项是()A表示细胞膜外外表有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白B和大都是运动的C构成细胞膜的根本支架，与物质进出无关D细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境随堂练习答案：C解析：此题主要调查构成细胞膜的构呵斥分及其相应功能。图中为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白，与细胞识别有关，参与细胞间的信息传送。代表细胞膜中的蛋白质分子，它们可镶嵌在膜的表层或嵌插、贯穿于磷脂双分子层中，大多是运动

23、的。是磷脂双分子层，是构成细胞膜的根本支架，脂溶性物质容易进入细胞与细胞膜的脂质成分磷脂分子亲密相关。细胞膜使每个细胞与周围环境隔分开，维持着相对稳定的内部环境，保证了细胞内各项生命活动的顺利进展。2以下有关细胞膜的流动镶嵌模型正确的选项是()A蛋白质覆盖在磷脂分子外表B细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性C细胞膜两侧的分子性质和构造一样D磷脂分子的疏水端朝向两侧，亲水端朝向内侧答案：B解析：在细胞膜的流动镶嵌模型中，磷脂分子和蛋白质是构成膜构造的主要成分，磷脂双分子层构成膜的根本支架，其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧。蛋白质或分布在膜外表，或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层中，其中外侧的蛋白质与糖类结合构成的糖蛋白与细胞识别、细胞间信息交流等有亲密联络，因此细胞膜两侧的分子性质和构造并不一样。构成膜构造的磷脂分子和蛋白质