高中生物必修一生物膜的流动镶嵌模型解决方案.ppt

生物膜成分 磷脂（双分子层）→基本支架（具有流动性） 蛋白质→镶、嵌、贯穿→载体蛋白（专一性）→载体蛋白的种类和数量不同→对物质的吸收有选择性 糖类→与蛋白质结合成糖蛋白→分布在细胞膜的外表面→识别、润滑、保护、免疫 1.变形虫的运动。 2.白细胞吞噬细菌。 3.精卵细胞的融合，小鼠细胞和人细胞的融合。 4.质壁分离以及复原。 5.囊泡的形成，胞吞，胞吐。 6.生物膜厚度的改变，形态的改变 * 1665年英国科学家罗伯特·虎克用光学显微镜发现细胞，此后的几百年里却从未有人见到真实的细胞膜。但是细胞生理学家在研究细胞内渗透压时，已经证明细胞膜的存在。从细胞质壁分离等实例可以看出，生物膜对物质进出细胞具有选择性，为什么细胞膜能够控制物质的进出？细胞膜含有哪些物质？具有怎样的结构？科学家带着这些问题， 对生物膜进行了100多年的探索。今天就让我们沿着科学家的足迹，体验整个探索历程。 动画 * 动画 * 磷脂是组成细胞的主要脂质。磷脂就像一个长这两条尾巴的小蝌蚪~它有一个亲水磷酸头部，和一个疏水的脂肪酸的尾巴。 * 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 1.细胞膜的功能有哪些？ 2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？ 问题探讨 塑料袋 普通布 弹力布 其他…… 用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？ 细胞膜具有： 1.屏障分隔作用 2.选择透过性 3.弹性 弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？ 对生物膜结构的探索历程 （1）实验观察：19世纪末，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：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。 （2）已有的相关知识：相似相溶 （3）分析实验，提出假设： 1.欧文顿的假设 膜是由脂质组成的 在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？为什么？ 欧文顿提出细胞膜是由脂质构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是一种推理？ 20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并且进行了化学分析： （1）细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解； （2）细胞膜也会被蛋白酶分解。 化学分析结果表明： 膜的主要成分是脂质和蛋白质； 2.对欧文顿假设的验证 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺展成单分子层，测得单分子层面积恰为红细胞表面积的2倍。 结论： 细胞膜中的脂质分子必然 排列为连续的两层。 3.细胞膜的结构 单位膜模型的提出 小资料 磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。 它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。 想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？ 亲水“头部” 疏水“尾部“ 水 空气 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。 水—空气界面 水环境 水环境 在水-空气界面处，磷脂分子只有亲水性头部能够接触水！ 细胞内外均是水环境！ 蛋白质也是细胞膜的成分。那么蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？ 膜的主体是连续的 脂双分子层，所有的生物膜 都由蛋白质－脂质－蛋白质 三层结构构成。他把生物膜 描述为静态的、统一的结构， 称为“单位膜”模型。 4.罗伯特森提出的模型 单位膜模型无法解释的现象 “三明治”静态结构模型不能正确解释细胞生长、变形、载体在物质运输的作用等现象。 红色荧光染料标记人细胞表面蛋白质 细胞融合 绿色荧光染料标记鼠细胞表面蛋白质 杂交细胞 37℃ 40min 时间：1970年 得出结论： 细胞膜具有流动性 实验： 5.细胞杂交融合实验 时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 磷脂双分子层 蛋白质分子 6.流动镶嵌模型 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架不是静止的，具有流动性。 二、流动镶嵌模型的基本内容 镶 嵌入 贯穿 2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性） 5、细胞膜外表，有的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。 糖蛋白 生物膜的结构特点：具有流动性 生物膜的功能特点：具有选择透过性 生物膜流动性的体现： * 1665年英国科学家罗伯特·虎克用光学显微镜发现细胞，此后的几百年里却从未有人见到真实的细胞膜。但是细胞生理学家在研究细胞内渗透压时，已经证明细胞膜的存在。从细胞质壁分离等实例可以