生物必修一生物膜的流动镶嵌模型省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第2节生物膜流动镶嵌模型第四章细胞物质输入和输出1/57细胞膜功效？1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间信息交流结构功能2/57一、对生物膜结构探索历程3/57问题1膜组成成份是什么？一、对生物膜结构探索历程4/57

时间：

人物：

试验：

提出假说：资料一膜是由脂质组成.19世纪末欧文顿（E.Overton）用500各种物质对植物细胞进行上万次通透性试验.不溶于脂质物质溶于脂质物质细胞膜不溶于脂质物质溶于脂质物质一、对生物膜结构探索历程5/57

试验：

提出假说：资料二细胞膜组成中有蛋白质。科学家在试验中发觉：细胞膜不但会被溶解脂质物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质物质)分解。一、对生物膜结构探索历程6/57

时间：试验：

资料三20世纪初科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞分离出来，并进行了化学分析,确定细胞膜主要成份是脂质和蛋白质。膜主要成份是脂质和蛋白质.组成膜脂质中磷脂含量最多.另外，还含有少许糖类。一、对生物膜结构探索历程7/57问题2这些成份在膜中怎样排列呢？一、对生物膜结构探索历程8/57磷酸脂肪酸亲水头部疏水尾部一、对生物膜结构探索历程磷脂分子结构特点：9/57画出下面两种情况下磷脂排布情况：

①在空气－水界面上②完全浸没在水中。一、对生物膜结构探索历程10/57

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人物：

试验：

结论：资料四细胞膜中磷脂排列为连续两层1925年荷兰科学家从人红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层。测得单分子层面积是红细胞表面积2倍。一、对生物膜结构探索历程11/57双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？一、对生物膜结构探索历程12/57双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？A

B

C水水一、对生物膜结构探索历程13/57

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试验：

提出假说：

资料五1959年罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下观察细胞膜。生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”组成三层静态统一结构（三明治模型）。小资料：当电子束照射被检验样品，因为电子与不一样物质产生碰撞时，产生不一样散射度。蛋白质电子密度高，故显微镜下显示暗带，磷脂分子电子密度低，则显示亮带。细胞膜由“暗-亮-暗”三层结构组成。三明治模型一、对生物膜结构探索历程14/57(白细胞吞噬病毒过程)15/57

时间：

试验：

结论：

资料六1970年荧光染料标识人和鼠细胞表面蛋白质后，将两种细胞融合膜上蛋白质能够运动，细胞膜含有一定流动性人细胞鼠细胞荧光标识膜蛋白诱导融合40分钟后370C一、对生物膜结构探索历程16/5717/57时间：人物：提出：1972年桑格和尼克森流动镶嵌模型一、对生物膜结构探索历程18/57二、流动镶嵌模型基本内容1、基本支架为（），2、蛋白质（）

3．结构特点

。磷脂双分子层有镶在磷脂双分子层表面，有部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有贯通整个磷脂双分子层。含有一定流动性二、流动镶嵌模型基本内容19/57糖被功效：

保护和润滑细胞识别（细胞间信息交流）P68二、流动镶嵌模型基本内容20/57制作概念图：二、流动镶嵌模型基本内容21/57制作概念图：生物膜含有一定流动性磷脂双分子层蛋白质分子主要成份基本支架三种位置结构特点含有流动性大多数分子运动脂质镶在…表面嵌入…中贯通整个…二、流动镶嵌模型基本内容22/571、据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）A细胞膜含有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂反馈23/573.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着亲密关系化学物质是（）A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸2.以下哪一个膜结构能经过生物大分子（）A细胞膜B核膜C线粒体膜D叶绿体膜24/574.变形虫任何部位都能伸出伪足，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）A保护作用B一定流动性C主动运输D选择透过性25/575、一分子CO2从叶肉细胞线粒体基质中扩散出来，进入该细胞叶绿体基质内，共穿过磷脂分子层层数是（）A6B8C12D1626/57谢谢各位！27/57磷脂分子流动性:28/57返回29/571、膜组成成份：

主要是磷脂和蛋白质，还有少许糖类．2、膜基本支架:

磷脂双分子层.（其中磷脂分子亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）3、蛋白质分子位置:

蛋白质分子有镶嵌在磷脂双分子层表面,有部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有横跨整个磷脂双分子层。（表达了膜结构内外不对称性）30/57假说科学试验科学家时间欧文顿两位荷兰科学家罗伯特森19世纪末1925年1959年1970年1972年膜是由脂质组成生物膜为三层静态统一结构细胞膜含有流动性在新观察和试验证据基础上弗雷和埃迪登桑格和尼克森对生物膜结构探索历程用500各种化学物质对植物细胞进行上万次通透性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜2倍电镜下看到细胞膜有“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构组成分别用绿色和红色荧光染料标识两种细胞蛋白质，并将两细胞融合，发觉荧光均匀分布细胞膜中脂质为连续两层流动镶嵌模型31/57

试验：

试验现象：结论：资料二细胞膜组成中有蛋白质。科学家将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。（一直蛋白酶能专一性催化蛋白质分解）细胞膜被破坏32/571.生物膜流动镶嵌模型是不就完美无缺？生物膜流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.纵观整个人们建立生物膜模型探索过程，试验技术进步所起到怎样作用？

试验技术进步起到了关键性推进作用。思索：3.分析生物膜模型建立过程,你受到什么启示?33/57答案:科学研究是要在试验和观察基础上,经过严谨推理和大胆想像,提出假说,再经过试验深入验证假说。科学发展是一个长久过程,包括到许多科学家辛勤工作.科学研究依赖于科学进步,科学进步了,就能够得到更多数据.科学家观点并不全是真理,还必须经过实践验证;科学学说不是一成不变,需要不停完善.34/571.据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）A细胞膜含有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子课堂练习35/572、异体器官移植手术往往极难成功。最大障碍就是异体细胞间排斥，这主要是因为细胞膜含有识别作用。这种生理功效结构基础是（）A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成B细胞膜表面有糖蛋白C细胞膜含有一定流动性D细胞膜含有选择透过性B36/573、变形虫任何部位都能伸出伪足，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）A保护作用B一定流动性C主动运输D选择透过性B4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着亲密关系化学物质是（）A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸A37/57“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态刚性结构，这显然与膜功效多样性相矛盾.变形虫变形运动植物细胞质壁分离白细胞吞噬病菌38/57流动镶嵌模型基本内容：1、磷脂双分子层组成膜基本支架。2、蛋白质分子或镶嵌，或全部，部分嵌入，或横跨磷脂双分子层。3、生物膜含有一定流动性。4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。5、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。39/57糖蛋白细胞膜上糖分布在细胞膜外表面，主要与蛋白质结合形成糖蛋白。细胞膜外侧许多糖蛋白组成一层结构叫做糖被。糖被：含有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等功效。40/57亲水头部疏水尾部磷酸“头”部是亲水，脂肪酸“尾”部是疏水。41/57时间：人物：提出：1972年桑格和尼克森流动镶嵌模型42/57流动镶嵌模型基本内容：1、磷脂双分子层组成膜基本支架。2、蛋白质分子或镶嵌，或全部，部分嵌入，或横跨磷脂双分子层。3、磷脂分子和蛋白质分子能够运动---生物膜含有一定流动性)4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。5、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。幻灯片22特点43/57

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资料三为何会出现这种试验现象呢？1917年（在Gorter和Grendel之前）朗姆瓦（Langumuier）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且每个分子一段浸入水中，另一端浮于水面。

单层磷脂分子在空气——水界面上是怎样排布呢？44/57标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴漏断裂面。冰冻蚀刻电子显微法蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中分布是不对称45/57假说科学家时间欧文顿两位荷兰科学家罗伯特森19世纪末20世纪初1959年1970年1972年膜是由脂质组成生物膜为三层静态统一结构细胞膜含有流动性弗雷和埃迪登桑格和尼克森对生物膜结构探索历程细胞膜中脂质为连续两层流动镶嵌模型46/57对生物膜结构探索历程19世纪末，欧文顿试验和推论：膜是由

组成；20世纪初，科学家化学分析结果，指出膜主要由

组成；1959年罗伯特森提出“三明治”结构模型：全部生物膜都

由

三层结构；1970年，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验，指出细胞膜含有

；1972年，桑格和

提出了

。脂质脂质和蛋白质蛋白质－脂质－蛋白质流动性尼克森流动镶嵌模型巩固：47/57对生物膜结构探索历程：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：膜成份是

和

；3、1925年，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：

三分层结构；5、1970年，用荧光标识技术证实：膜含有

性；6、1972年，桑格和尼克森提出：

模型。48/572.在推理分析得出结论后，还有必要对膜成份进行提取、分离和判定吗？有必要，经过判定能更准确地说明问题3.那为何一开始不直接对膜成份进行提取、分离和判定呢？当初技术不能实现1.最初认识到生物膜是由脂质组成，是经过对现象推理分析还是经过膜成份提取和判定？从生理功效上入手，经过对现象推理