高中生物必修一：4.2生物膜的流動鑲嵌模型-ppt課件ppt課件

1、1.4.21.4.2生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型知識回顧知識回顧細胞包括哪些結構？細胞包括哪些結構？細胞膜的組成成分是什么？細胞膜的組成成分是什么？組成細胞膜的組成是如組成細胞膜的組成是如何排列的呢，細胞膜的何排列的呢，細胞膜的結夠特點如何？結夠特點如何？新課導入新課導入開篇：從生理功能入手的科學研究從生理功能入手的科學研究從生理功能入手的科學研究19世紀末，歐文頓E.Overton在研究各種未受精卵細胞的透性實驗不溶于脂質的物質不溶于脂質的物質溶于脂質的物質溶于脂質的物質細胞膜從實驗現(xiàn)象能推測出什么結論呢？從實驗現(xiàn)象能推測出什么結論呢？思考與討論思考與討論: :最初認識到生物膜是

2、由最初認識到生物膜是由脂質組成的，是通過對脂質組成的，是通過對實驗現(xiàn)象的推理分析還實驗現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和是通過膜成分的提取和鑒定？鑒定？在推理分析得出結論后，在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？行提取、分離和鑒定嗎？膜是由脂質組成最初依據(jù)實驗現(xiàn)象和有關知識，經(jīng)過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出設想，是一種常見的科學方法。假說還需要通過實驗觀察來證實。提出假說20世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的成熟的紅細胞中分離出來，化學分析膜表明：實驗證據(jù)實驗證據(jù)從生理功能入手的科學探究從生理功能入手的科學探究膜的主要成分是脂質和蛋白質脂質和蛋白

3、質是怎樣組合形成膜的呢？問題：問題：繼承篇：單位膜模型的提出單位膜模型的提出單位膜模型的提出小資料磷脂是組成細胞的磷脂是組成細胞的主要脂質，是一種主要脂質，是一種由甘油、脂肪酸、由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的和磷酸等所組成的分子。分子。它有一個親水磷酸它有一個親水磷酸“頭部，和一個頭部，和一個疏水的脂肪酸的疏水的脂肪酸的“尾部。尾部。想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？親水親水“頭部頭部”水水空氣空氣親水的“頭部與水接觸，疏水的“尾巴遠離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。疏水疏水“尾部尾部”單位膜模型的提出單位膜模型的提出細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學們嘗試著大膽

4、的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？推測單位膜模型的提出單位膜模型的提出實驗證據(jù) 1925年 Gorter 和 Grendel 用丙酮一種有機溶劑從一定數(shù)量的紅細胞中抽提脂類，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍由此你能得出什么結論？脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層GORTER脂單分子層=2單位膜模型的提出單位膜模型的提出蛋白質位于細胞膜的什么位置呢？推測？4040年代，曾經(jīng)有學者推測蛋白質覆蓋在脂質的兩邊年代，曾經(jīng)有學者推測蛋白質覆蓋在脂質的兩邊假說問題：問題：透射電子顯微鏡透射電子顯微鏡REMREM）單位膜模型的提出單位膜模

5、型的提出19591959年，羅伯特森年，羅伯特森J. D. J. D. Robertson Robertson ）用超薄切片技術獲得了）用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜電鏡下的照片，顯示暗清晰的細胞膜電鏡下的照片，顯示暗- -明明- -暗三層結構。暗三層結構。實驗證據(jù)實驗證據(jù)蛋白質蛋白質蛋白質蛋白質脂質脂質單位膜模型單位膜模型變形蟲的變形運動單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象開拓篇：新技術帶來新模型膜能運動嗎？如果運動，膜上的蛋白質又該位于什么位置？跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白新技術帶來新模型新技術帶來新模型蛋白質在膜中的分布是不對稱的蛋白質在膜中的分布是不對稱的科學家關于蛋白質在細

6、胞膜上存在的三種方式的概括：在膜表面嵌在膜中穿透膜 用熒光染料標記某種物質，利用其熒光特性，來反應研究對象的相關信息。熒光標記技術熒光標記技術3737下下40min40min后出現(xiàn)后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明了什么現(xiàn)象？說明什么？什么？膜上的蛋白質具膜上的蛋白質具有流動性有流動性新技術帶來新模型新技術帶來新模型新技術帶來新模型新技術帶來新模型側向擴散運動；旋轉運動；擺動運動小資料磷脂分子的運動細胞膜具有流動性新技術帶來新模型新技術帶來新模型在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。流動鑲嵌模型

7、流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結流動鑲嵌模型基本內(nèi)容的總結:3 3、蛋白質分子存在形態(tài)：、蛋白質分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、橫跨三種，外側的蛋白質分子有鑲在表面、嵌入、橫跨三種，外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對稱性。與糖類結合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對稱性。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺呢？20192019年度諾貝爾年度諾貝爾化學獎授予兩名研究化學獎授予兩名研究細胞膜的美國科學家細胞膜的美國科學家阿格雷和麥金農(nóng)。以阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們在細胞膜物表彰他們在細胞膜物質

8、運輸?shù)耐ǖ婪矫嫠|運輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I。做的貢獻。 不斷完善和發(fā)展的流動鑲嵌模型不斷完善和發(fā)展的流動鑲嵌模型新技術帶來新模型新技術帶來新模型技術的不斷改進和創(chuàng)新，一定讓你對膜技術的不斷改進和創(chuàng)新，一定讓你對膜有了新的認識有了新的認識做一做小結：概念圖小結：概念圖基本支架具有流動性有的橫跨整個磷脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運動生物膜具有結構特性: 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質分子蛋白質分子部分鑲在磷脂部分鑲在磷脂雙分子層表面雙分子層表面部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中流動性流動性成分1972年，桑格和尼克森提出了?；叵耄簩ι锬そY構的探索歷程回想：對生物膜結構的探索歷

9、程溶于脂質的膜是由脂質組成脂質蛋白質脂質分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質-脂質-蛋白質流動性流動鑲嵌模型知識闖關：第一關知識闖關：第一關人體內(nèi)的白細胞能進行變形運動，穿出毛細人體內(nèi)的白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的的完成依靠細胞膜的 （ ）選擇透過性選擇透過性 保護作用保護作用 流動性流動性分散分散C C知識闖關：第二關知識闖關：第二關使磷脂特別適于形成細胞膜的原因是（使磷脂特別適于形成細胞膜的原因是（ ）磷脂是疏水性磷脂是疏水性磷脂是親水性的磷脂是親水性的磷脂能迅速吸水磷脂能迅速吸水 磷脂既是疏水性的又是親水性的磷脂既是疏水性的又是親水性的C C知識闖關：第三關知識闖關：第三關細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相關的成分是（關的成分是（ ）磷脂糖蛋白 蛋白質 磷脂、蛋白質C C某研究性學習小組欲研究細胞膜的結構和成分，如果你是課題組成員，請你回答下列問題： （1應選取人的哪種細胞做實驗（ ） A神經(jīng)細胞 B口腔上皮細胞 C成熟的紅細胞 D白細胞 （2將選取的上述材料放入 ，由于滲透作用，一段時間后細胞將破