四川省成都市學(xué)年高中生物細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件新人教版必修

1、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模式生物膜的流動(dòng)鑲嵌模式正常的洋蔥表皮細(xì)胞正常的洋蔥表皮細(xì)胞明顯發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞明顯發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞植物細(xì)胞的吸水與失水實(shí)驗(yàn)植物細(xì)胞的吸水與失水實(shí)驗(yàn)對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料一：資料一：18951895年，年，E.OvertonE.Overton選用選用500500多種化學(xué)物質(zhì)多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)：對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細(xì)胞膜。易穿過細(xì)胞膜。根據(jù)根據(jù)E.OvertonE.Overton所觀

2、察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能得出什么所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論結(jié)論? ? 磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子的結(jié)構(gòu)思考：如果有一個(gè)水槽，把磷脂分子鋪在水面上，思考：如果有一個(gè)水槽，把磷脂分子鋪在水面上， 磷脂分子將如何在水磷脂分子將如何在水空氣界面上排布？空氣界面上排布？ 空氣空氣水水與水親和的親水頭分布在水相中，與水親和的親水頭分布在水相中，而兩條疏水尾與水不親和，因此而兩條疏水尾與水不親和，因此受到水分子的排斥而朝向空氣中。受到水分子的排斥而朝向空氣中。思考：如果攪動(dòng)水槽中的水，迫使磷思考：如果攪動(dòng)水槽中的水，迫使磷脂分子進(jìn)入水溶液中，磷脂分子在水脂分子進(jìn)入水溶液中，磷脂分子在水溶液中又將如何分布？

3、溶液中又將如何分布？ 磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自發(fā)的聚集起來，形成一個(gè)脂分子團(tuán)，親水的聚集起來，形成一個(gè)脂分子團(tuán)，親水頭向外，疏水尾朝內(nèi)。頭向外，疏水尾朝內(nèi)。 水思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水中思考：如果我們控制條件，使磷脂分子在水中形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么形成一層平面的膜，膜兩側(cè)都是水分子，那么磷脂分子又將如何排布？磷脂分子又將如何排布？ 水水磷脂分子形成兩層分子，親水頭分別在兩側(cè)磷脂分子形成兩層分子，親水頭分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液，疏水尾相對(duì)排列在內(nèi)。朝向外部的水溶液，疏水尾相對(duì)排列在內(nèi)。 資料四：資料四：1959年，根據(jù)電

4、鏡下觀察到的細(xì)胞膜年，根據(jù)電鏡下觀察到的細(xì)胞膜暗暗亮亮暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型，暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型，“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)” 。 設(shè)問：設(shè)問：“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否的靜態(tài)模型是否有缺陷，應(yīng)如何修正？有缺陷，應(yīng)如何修正？ 結(jié)論結(jié)論4：蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，：蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。整個(gè)磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)分子在脂雙分子層中的排布蛋白質(zhì)分子在脂雙分子層中的排布生物膜中的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？生物膜中的磷

5、脂和蛋白質(zhì)分子都是靜止的嗎？變形蟲的運(yùn)動(dòng)和捕食變形蟲的運(yùn)動(dòng)和捕食資料五：資料五：19701970年，年，F(xiàn)ryeFrye和和EdidinEdidin的人的人鼠細(xì)胞融合實(shí)鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：融合后的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒驗(yàn)：融合后的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。將細(xì)胞放在光。將細(xì)胞放在3737培養(yǎng)培養(yǎng)40min40min后，兩種顏色均勻分后，兩種顏色均勻分布在融合后的生物膜表面。布在融合后的生物膜表面。 結(jié)論結(jié)論5 5：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。：生物膜中的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。( (進(jìn)一步研進(jìn)一步研究表明磷脂分子也是可以運(yùn)動(dòng)的究表明磷脂分子也是可以運(yùn)動(dòng)的) ) 糖蛋白（糖被）

6、蛋白質(zhì)(三種結(jié)合方式三種結(jié)合方式)多糖磷脂雙分子層（構(gòu)成膜的基本支架）（構(gòu)成膜的基本支架）（與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)）（與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)）生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：_流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、貫穿鑲在表面、嵌入、貫穿生物膜具有流動(dòng)性生物膜具有流動(dòng)性組成成分：組成成分：_基本支架：基本支架：_蛋白質(zhì)分布：蛋白質(zhì)分布：_功能特點(diǎn)？功能特點(diǎn)？ 生物膜具有選擇透過性生物膜具有選擇透過性下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，圖下圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為膀胱膜，圖1、3裝置中

7、溶液裝置中溶液A、B、a、b的濃度分別用的濃度分別用MA、MB、Ma、Mb表示，圖表示，圖2、4分別表示一段時(shí)間后，圖甲、丙裝置中分別表示一段時(shí)間后，圖甲、丙裝置中溶液液面上的高度溶液液面上的高度h1、h2。如果。如果A、B、a、b均為蔗糖溶均為蔗糖溶液，且液，且MAMB、Ma=Mb MA，則達(dá)到平衡后，則達(dá)到平衡后 A. hlh2 .MaMb B. hlh2 .MaMbC. hlh2 .MaMb D. h1Mb D【遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練1】 討論：討論： 將洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞分別放入一定將洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞分別放入一定濃度的蔗糖溶液和硝酸鉀溶液中濃度的蔗糖溶液和硝酸鉀溶液中, ,二者均二者均發(fā)生

8、了質(zhì)壁分離發(fā)生了質(zhì)壁分離, ,過一段時(shí)間后觀察發(fā)現(xiàn)過一段時(shí)間后觀察發(fā)現(xiàn), ,放入硝酸鉀溶液中的細(xì)胞則自動(dòng)發(fā)生了質(zhì)放入硝酸鉀溶液中的細(xì)胞則自動(dòng)發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原壁分離復(fù)原, ,而放入蔗糖溶液中的細(xì)胞無而放入蔗糖溶液中的細(xì)胞無此現(xiàn)象此現(xiàn)象, ,請(qǐng)解釋。請(qǐng)解釋。將同一新鮮馬鈴薯塊莖切成將同一新鮮馬鈴薯塊莖切成4根粗細(xì)相同、長(zhǎng)為根粗細(xì)相同、長(zhǎng)為5 cm的的條，再將這條，再將這4根馬鈴薯?xiàng)l分別放在不同濃度的根馬鈴薯?xiàng)l分別放在不同濃度的KN03溶液溶液中，依次在中，依次在30 min和和4h后測(cè)量每一根的長(zhǎng)度，結(jié)果如后測(cè)量每一根的長(zhǎng)度，結(jié)果如圖所示。下列結(jié)論錯(cuò)誤的圖所示。下列結(jié)論錯(cuò)誤的 Aa馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞通

9、過滲透作用吸水馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞通過滲透作用吸水Bb馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞質(zhì)壁分離逐漸復(fù)原馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞質(zhì)壁分離逐漸復(fù)原Cc馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞質(zhì)壁分離馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞質(zhì)壁分離Dd馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞所處的馬鈴薯?xiàng)l細(xì)胞所處的KN03溶液濃度增加溶液濃度增加 【遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練2】 D3.3.某學(xué)生做某學(xué)生做“細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)，所用材料為紫色洋蔥鱗莖，試劑是所用材料為紫色洋蔥鱗莖，試劑是30%30%蔗糖溶液，請(qǐng)回答蔗糖溶液，請(qǐng)回答: : (1)(1)顯微鏡下觀察到洋蔥表皮細(xì)胞圖顯微鏡下觀察到洋蔥表皮細(xì)胞圖B B處于處于 狀態(tài)；狀態(tài)；“”處溶液叫處溶液叫 ；“”處溶液處溶

10、液 。(2)(2)圖圖B B細(xì)胞中的原生質(zhì)層是標(biāo)號(hào)細(xì)胞中的原生質(zhì)層是標(biāo)號(hào) ，依次由圖，依次由圖A A細(xì)胞細(xì)胞中標(biāo)號(hào)中標(biāo)號(hào) 變化而來。其原因是圖變化而來。其原因是圖A A細(xì)胞外蔗糖溶液的濃細(xì)胞外蔗糖溶液的濃度比度比“”處溶液濃度處溶液濃度 。（3 3）從）從A A圖到圖到B B圖的過程中，洋蔥細(xì)胞的吸水能力在不斷圖的過程中，洋蔥細(xì)胞的吸水能力在不斷 （填（填“增強(qiáng)增強(qiáng)”或或“減弱減弱”）。）。質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離細(xì)胞液細(xì)胞液蔗糖溶液蔗糖溶液1111、1212、13134 4、6 6、5 5高高增強(qiáng)增強(qiáng) 6、將水稻和番茄分別在相同的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段、將水稻和番茄分別在相同的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)

11、束后測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子的濃度。圖中表示實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子的濃度。圖中表示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后培養(yǎng)液中各種離子的濃度占實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的濃度的百分比。結(jié)束后培養(yǎng)液中各種離子的濃度占實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的濃度的百分比。分析此圖，回答問題：分析此圖，回答問題：【基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固】 (1)(1)圖中的結(jié)果能說明的問題有圖中的結(jié)果能說明的問題有 ； 。(2)(2)從圖中可以看出培養(yǎng)液中有些離子的濃度比培養(yǎng)前還高，原從圖中可以看出培養(yǎng)液中有些離子的濃度比培養(yǎng)前還高，原因是因是 。(3)(3)上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的指導(dǎo)意義是上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的指導(dǎo)意義是 。(4)方法啟示：在研究礦質(zhì)元素吸收量時(shí)，直接測(cè)定植物對(duì)某離方法啟示：在研究礦質(zhì)元素吸收量時(shí)，直接測(cè)定植物對(duì)某離子的吸收量比較困難，通常利用測(cè)定子的吸收量比較困難，通常利用測(cè)定 中該離子的含量變中該離子的含量變化來間接推知植物對(duì)其的吸收量?；瘉黹g接推知植物對(duì)其的吸收量。 答案：答案：(1)植物對(duì)礦質(zhì)離子植物對(duì)礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性的吸收具有選擇性 植物對(duì)植物對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收是相水分和礦質(zhì)元素的吸收是相對(duì)獨(dú)立的對(duì)獨(dú)立的 (2)植物吸收水分的植物吸收水分的相對(duì)速率比吸收該離子的相相對(duì)速率比吸收該離子的相對(duì)速率快，使培養(yǎng)液中該離對(duì)速率快，使培養(yǎng)液中該離子濃度升高子濃度升高 (3)合理施肥合理施