【課件】人教版生物必修一4.2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1、將細(xì)胞與將細(xì)胞與外界環(huán)境外界環(huán)境分隔開(kāi)分隔開(kāi)控制物質(zhì)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息間的信息交流交流結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能功能系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界-細(xì)胞膜細(xì)胞膜2第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型細(xì)胞表面有阻礙染料進(jìn)入的現(xiàn)象細(xì)胞表面有阻礙染料進(jìn)入的現(xiàn)象 細(xì)胞表面有一層膜細(xì)胞表面有一層膜 問(wèn)題探討問(wèn)題探討 資料一：資料一：耐格里的發(fā)現(xiàn)耐格里的發(fā)現(xiàn)K KW WMageliMageli 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)證明：細(xì)胞表面的確有一層證明：細(xì)胞表面的確有一層薄膜薄膜-“質(zhì)膜質(zhì)膜” 推測(cè)推測(cè)1855年年問(wèn)題問(wèn)題1 1：生物膜的組成：生物膜的組成成分成分是什么？是什么？資料一資料一歐文頓（歐文頓（E.OvertonE.

2、Overton）1 1895895年年 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :用用500500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn)多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。推理得出：推理得出：膜是由膜是由脂質(zhì)脂質(zhì)組成的組成的。 脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜“膜是由脂質(zhì)組成的膜是由脂質(zhì)組成的”是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行推理是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析，還是通過(guò)對(duì)膜成分進(jìn)行提取和鑒定？分析，還是通過(guò)對(duì)膜成分進(jìn)行提取和鑒定？根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)理論知識(shí)，提出一種觀點(diǎn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)理論知識(shí)，提出一

3、種觀點(diǎn)提出假說(shuō)提出假說(shuō)需要觀察和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證和完善需要觀察和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證和完善對(duì)歐文頓假說(shuō)進(jìn)行驗(yàn)證和完善對(duì)歐文頓假說(shuō)進(jìn)行驗(yàn)證和完善 資料二：資料二：膜的主要成分是由膜的主要成分是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)?；瘜W(xué)分析化學(xué)分析2020年后，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)年后，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞提取出來(lái)。物紅細(xì)胞提取出來(lái)。采用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞采用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞, ,經(jīng)過(guò)特殊處理使細(xì)胞發(fā)生溶經(jīng)過(guò)特殊處理使細(xì)胞發(fā)生溶血現(xiàn)象血現(xiàn)象, ,一些物質(zhì)溶出一些物質(zhì)溶出, ,再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉, ,即可得到純凈的細(xì)胞膜即可得到純凈的細(xì)胞膜( (又稱血影又稱血影).)

4、.8問(wèn)題問(wèn)題2 2：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是如何排列的？：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是如何排列的？（二）膜結(jié)構(gòu)的探究（二）膜結(jié)構(gòu)的探究資料三：資料三：19251925年年兩位荷蘭科學(xué)家用兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在空氣在空氣水界面上鋪展成單分子層水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2 2倍倍。磷脂分子的理化性質(zhì)磷脂分子的理化性質(zhì)親水頭部親水頭部疏水尾部疏水尾部10根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)，請(qǐng)推測(cè)：根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)，請(qǐng)推測(cè)： 在水在水空氣介面，磷脂分子是如何排列的？空氣介面，磷脂分子是如何排列的？水環(huán)境

5、水環(huán)境磷脂分子只有排列成連續(xù)的兩層磷脂分子只有排列成連續(xù)的兩層, ,其中親水的頭部朝其中親水的頭部朝向兩側(cè)向兩側(cè), ,疏水的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)疏水的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè), ,才能穩(wěn)定存在于才能穩(wěn)定存在于細(xì)胞內(nèi)外都是液體的環(huán)境細(xì)胞內(nèi)外都是液體的環(huán)境. .水環(huán)境水環(huán)境推測(cè)：生物膜中磷脂分子是如何排布的推測(cè)：生物膜中磷脂分子是如何排布的 細(xì)胞膜中的磷脂雙分子層應(yīng)該是細(xì)胞膜中的磷脂雙分子層應(yīng)該是“尾對(duì)尾尾對(duì)尾”的的排列方式。排列方式。 親水親水疏水疏水親水親水蛋白質(zhì)又是怎么排列的？蛋白質(zhì)又是怎么排列的？暗暗暗暗亮亮蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)（三）羅伯特森（三）羅伯特森（J.D.RobertsonJ.D

6、.Robertson）的模型：）的模型： 資料四：資料四：19591959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清晰的年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清晰的暗暗- -明明- -暗暗三層結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)。靜態(tài)靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)無(wú)法解釋無(wú)法解釋現(xiàn)象：現(xiàn)象：細(xì)胞的生長(zhǎng)、細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)的偽足等變形蟲(chóng)的偽足等。鑲鑲嵌入嵌入貫穿貫穿結(jié)論：蛋白質(zhì)的分布是結(jié)論：蛋白質(zhì)的分布是不對(duì)稱的不對(duì)稱的。人細(xì)胞人細(xì)胞鼠細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記熒光標(biāo)記 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)誘導(dǎo)誘導(dǎo)融合融合4040分鐘后分鐘后37370 0C C 熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合資料五：1970年年,科學(xué)家用不同的熒光抗體標(biāo)

7、記人和鼠的細(xì)胞膜科學(xué)家用不同的熒光抗體標(biāo)記人和鼠的細(xì)胞膜結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞膜具有細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性舉例說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性白細(xì)胞吞噬細(xì)菌植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮分泌蛋白的運(yùn)輸與分泌細(xì)胞融合，如：精卵結(jié)合細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)備注：細(xì)胞由大變小、細(xì)胞膜由厚變薄等有關(guān)細(xì)胞膜的變化，都能體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性（四）桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出（四）桑格和尼克森在繼承與創(chuàng)新中提出流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型 1 1、生物膜的化學(xué)成分、生物膜的化學(xué)成分：2 2、磷脂分子的存在形式：、磷脂分子的存在形式：3 3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

8、磷脂雙分子層為基本骨架，其中磷脂分子的親水磷脂雙分子層為基本骨架，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)鑲在表面、嵌入、橫跨三種。鑲在表面、嵌入、橫跨三種。 在細(xì)胞膜的外側(cè)，有糖蛋白構(gòu)成的糖被。在細(xì)胞膜的外側(cè)，有糖蛋白構(gòu)成的糖被。 蛋白質(zhì)4 4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): :流動(dòng)性.(磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性;大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的,也體現(xiàn)了流動(dòng)性。)概念圖小結(jié)：概念圖小結(jié)：生物膜生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能特點(diǎn)功能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程結(jié)構(gòu)探究歷程決定決定 流動(dòng)性流動(dòng)性選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子1.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋?）A 細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性B 細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性C 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D 細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子2.下列哪一種膜結(jié)構(gòu)能通過(guò)生物大分子（ ）A 細(xì)胞膜 B 核膜C 線粒體膜 C 葉綠體膜3.一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來(lái)，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過(guò)的生物膜層數(shù)是（ ）A 5 B 6 C 7 D 84.細(xì)