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文档简介
1、 第二节第二节生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 段慧段慧 1 1了解生物膜模型的构建过程。了解生物膜模型的构建过程。 2 2掌握流动镶嵌模型的基本内容。掌握流动镶嵌模型的基本内容。 3 3明确生物膜的结构与功能是相适应的。明确生物膜的结构与功能是相适应的。对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程 对生物膜结构的探索历程(一)对生物膜结构的探索历程(一)时间:时间:1919世纪末世纪末人物:欧文顿人物:欧文顿实验:实验:_ 发现凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂发现凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂 质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。提出:膜是由脂质
2、组成的。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质相似相容原理相似相容原理 对生物膜结构的探索历程(二)对生物膜结构的探索历程(二) 实验事实:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分实验事实:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,然后用离出来,然后用蛋白酶蛋白酶处理。处理。(已知蛋白酶能专一性地催化蛋白质的分解)(已知蛋白酶能专一性地催化蛋白质的分解) 实验现象:细胞膜被破坏。实验现象:细胞膜被破坏。推理预测:推理预测: 生物膜是由脂质和蛋白质组成的。生物膜是由脂质和蛋白质组成的。 对生物膜结构的探索历程(二)对生物膜结构的探索历程(二) 思考思考: 在推理分析得出结论后,还有必要对在推理分析得
3、出结论后,还有必要对 膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?膜的成分进行提取、分离和鉴定吗? 对生物膜结构的探索历程(二)对生物膜结构的探索历程(二) 提出假说:生物膜是由脂质和蛋白质组成的。提出假说:生物膜是由脂质和蛋白质组成的。 实验验证:实验验证:2020世纪初,科学家第一次将膜从哺乳世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。动物的红细胞中分离出来。化学分析化学分析表明,膜的表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质主要成分是脂质和蛋白质。 得出结论:假设成立,得出结论:假设成立,脂质和蛋白质是膜的主要脂质和蛋白质是膜的主要成分。成分。19251925年年,两位荷兰科学家用,两位荷兰科学家用
4、丙酮丙酮从人的从人的红细胞红细胞中提中提取取脂质脂质,在空气,在空气水界面上铺展成水界面上铺展成单分子层单分子层,测得单分子层面积恰为测得单分子层面积恰为红细胞表面积红细胞表面积的的2 2倍。倍。结论: 细胞膜中的细胞膜中的脂质分子脂质分子必然排列为连续的必然排列为连续的两层两层。 对生物膜结构的探索历程(三)对生物膜结构的探索历程(三)【想一想想一想】从人的口腔上皮细胞中提取脂质在空气从人的口腔上皮细胞中提取脂质在空气- -水界水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积为面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积为S S,若细胞的表面积为,若细胞的表面积为SS。则以下正确的是。则以下正确的是(
5、)A.S 2SA.S 2SB.S 2SB.S 2SC.S = 2S C.S = 2S D.S D.S 与与 SS的大小不能确定的大小不能确定 对生物膜结构的探索历程(三)对生物膜结构的探索历程(三) 提出问题:脂质在膜上是如何排列的?提出问题:脂质在膜上是如何排列的? 磷脂分子的结构磷脂分子的结构 假设依据:磷脂是由甘油,脂肪酸和磷酸所组成假设依据:磷脂是由甘油,脂肪酸和磷酸所组成的分子,的分子,磷酸磷酸“头部头部”是亲水的,是亲水的,脂肪酸脂肪酸“尾部尾部”是疏水的。是疏水的。磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水 对生物膜结构的探索历程(三)对生物膜结构的探索历程(三
6、)绘图活动: 细胞膜的细胞膜的两层磷脂两层磷脂分子具体如何排?分子具体如何排? 对生物膜结构的探索历程(三)对生物膜结构的探索历程(三)水环境水环境水环境水环境蛋白质也是细胞膜的成蛋白质也是细胞膜的成分。那么分。那么蛋白质蛋白质位于细位于细胞膜的什么位置呢?胞膜的什么位置呢? 对生物膜结构的探索历程(四)对生物膜结构的探索历程(四)思考思考“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”细胞融合实验细胞融合实验 对生物膜结构的探索历程(五)对生物膜结构的探索历程(五)结论:细胞膜具有一定的结论:细胞膜具有一定的流动性流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记荧光标记 膜蛋白膜蛋白诱导诱导融合融合 40min
7、40min370C时间:时间:19721972年年人物:桑格和人物:桑格和 尼克森尼克森提出:提出: (大多数人接受)(大多数人接受)磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容课本:课本:P P6868二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容贯穿贯穿镶在镶在嵌入嵌入贯穿贯穿3 3、大多数的蛋白质大多数的蛋白质分子也是可以运动的。分子也是可以运动的。4 4、磷脂分子磷脂分子是可以运动的,具有是可以运动的,具有流动流动性性5 5、细胞膜、细胞膜外表,外表,有的有的蛋白质蛋白质与与糖类糖类结合形成结合形成的的糖蛋白,糖蛋白,叫做叫做糖被。糖被
8、。糖蛋白糖蛋白 生物膜生物膜的两大特点:的两大特点: 结构特点结构特点:具有一定的流动性具有一定的流动性功能特点功能特点:具有选择透过性具有选择透过性生物膜的生物膜的流动性流动性与与选择透过性选择透过性的关系:的关系:(1 1)区别:流动性是生物膜的)区别:流动性是生物膜的结构结构特点,特点, 选择透过性是生物膜的选择透过性是生物膜的功能功能特点。特点。(2 2)联系:流动性是选择透过性的)联系:流动性是选择透过性的基础基础,膜只有,膜只有具有流动性,才能实现选择透过性。具有流动性,才能实现选择透过性。补充:补充: (1)只有)只有活细胞活细胞的膜才具有流动性和选择透过性的膜才具有流动性和选择
9、透过性 (2)膜的流动性受)膜的流动性受温度温度影响,在一定范围内,随影响,在一定范围内,随 温度的升高,膜的流动性增强温度的升高,膜的流动性增强概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子1、据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等物质较容易优先通过细胞膜,这是因为(等物质较容易优先通过细胞膜,这是因为( )A A 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架B B 细胞膜具有一定流
10、动性细胞膜具有一定流动性C C 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2 2、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障碍就是碍就是 异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是(具有识别作用。这种生理功能的结构基础是( )A A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成B B细胞膜表面有糖蛋白细胞膜表面有糖蛋白C C细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性D D细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性
11、3 3、变形虫的任何部位都能伸出、变形虫的任何部位都能伸出伪足伪足,人体某些白细,人体某些白细胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成都依赖于细胞胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的(膜的( )A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性4、一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入下一细胞的叶绿体基质内,共穿过的磷脂分子进入下一细胞的叶绿体基质内,共穿过的磷脂分子层层数是(层层数是( ) A. 6 B. 8 A. 6 B. 8 C. 10 D .12 C. 10
12、D .125 5、将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成、将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后,更容易运输到患病部位的细胞中,这是因为的微球体包裹后,更容易运输到患病部位的细胞中,这是因为( () )A A生物膜具有选择透过性,能够允许对细胞有益的物质进入生物膜具有选择透过性,能够允许对细胞有益的物质进入B B微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物C C磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动性磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动性D D生物膜具有半透性,优先让生物大分子物质通过生物膜具有半透
13、性,优先让生物大分子物质通过6.下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:图回答:(1)图中图中B_的基本组成单位是的基本组成单位是_,构,构成细胞膜基本支架的结构是成细胞膜基本支架的结构是_。蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸D 磷脂双分子层磷脂双分子层6下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:据图回答:(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是与细胞膜的识别功能有关的结构是_。E 糖蛋白糖蛋白6下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:据图回答: (3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细
14、胞膜具有吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有_性,这是因为:性,这是因为:_流动流动组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的,组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的, 而是可以运动的而是可以运动的。6下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:据图回答:(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的不同细胞细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的_种类。种类。蛋白质蛋白质6下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:据图回答:(5)细胞膜的外侧是细胞膜的外侧是_(M、N)侧,判断的依据是
15、侧,判断的依据是_。M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧 6下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请下图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:据图回答:(6)细胞膜的这种结构模型被称为细胞膜的这种结构模型被称为_ 。流动镶嵌模型流动镶嵌模型 脂质:脂质:磷脂双分子层磷脂双分子层构成膜的基本支架构成膜的基本支架 蛋白质:蛋白质:镶在、嵌入、贯穿;镶在、嵌入、贯穿;选择透过性的基础选择透过性的基础 糖类:糖类:糖蛋白糖蛋白保护、润滑和识别保护、润滑和识别一、生物膜的成分:一、生物膜的成分:二、生物膜的特点:二、生物膜的特点:( 1)结构特点:结构特点:(2)功能特点:)功能特点:【小结小结】【小结小结】1.图中的图中的 名称:名称:_; 地位:细胞膜的地位:细胞膜的_; 特点:具有特点:具有_;磷脂双分子层磷脂双分子层基本支架基本支架流动性流动性【小结小结】2.图中的图中的 名称:名称:_; 位置:位置:_ 特点:蛋白质是可以特点:蛋白质是可以_的的;蛋白质蛋白质运动运动 镶在镶在嵌入嵌入贯穿贯穿双分子层双分子层【小结小结】3.图中的图中的 名
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