人教版高中生物必修1-4.2《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》精品課件

1、第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型新課導(dǎo)入科幻之旅科幻之旅 現(xiàn)在讓我們乘坐“時(shí)光機(jī)器”，將此刻的我們送回19世紀(jì)，了解對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容，能夠舉例說(shuō)明生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，能夠闡述科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律。新知探究對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1人物：歐文頓（E.Overton）實(shí)驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜進(jìn)行上萬(wàn)次的通 透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。資料卡片1：E.Overton 及其實(shí)驗(yàn)相關(guān)圖片不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜E.Overton的推測(cè)： 細(xì)胞膜中含脂質(zhì)。 時(shí)間：1925年 人物：荷

2、蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel 實(shí)驗(yàn)：資料卡片2：E.Gorter和F.Grendel的研究細(xì)胞膜中的磷脂是雙層分布的結(jié)論：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍。親水頭部疏水尾部磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子結(jié)構(gòu)水水思考：磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？ 細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？思考一下：思考一下：細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)都有水溶液，雙層磷脂分子如何排列？2.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分

3、離和鑒定嗎？有必要，通過(guò)鑒定能更準(zhǔn)確地說(shuō)明問(wèn)題3.那為什么一開(kāi)始不直接對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定呢？當(dāng)時(shí)的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)1.最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定？從生理功能上入手，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析的。討 論資料卡片3：科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專(zhuān)一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。問(wèn)題探討：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你對(duì)細(xì)胞膜的化學(xué)成分是否還有新的推測(cè)? 推測(cè)：膜中可能還含有蛋白質(zhì)等?？茖W(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析紅細(xì)胞的細(xì)胞膜確定細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。時(shí)間：實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)：20世紀(jì)初資料卡片4：電子顯微鏡

4、用電子束照射被檢樣品。由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。由于蛋白質(zhì)電子密度高所以顯暗帶，磷脂分子則電子密度低呈亮帶。資料卡片5：超薄切片技術(shù)獲得的細(xì)胞膜照片羅伯特森提出生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。三明治結(jié)構(gòu)電鏡冰凍蝕刻(冰凍斷裂)將標(biāo)本冰凍,然后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面。資料卡片6：蛋白質(zhì)鑲嵌、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱(chēng)的時(shí)間：1970年人物：弗雷和埃迪登(Frye 和 Edidin)實(shí)驗(yàn)：資料卡片7：膜蛋白可以運(yùn)動(dòng) 結(jié)論：時(shí)間：1972年人物：桑格和尼克森 （S. J. Singer & G. Nicolson ）資

5、料卡片8：假說(shuō)：流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容21.磷脂雙分子層組成生物膜的基本支架；（磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)。）2.蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層的表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱(chēng)性）3.磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，體現(xiàn)了膜具有一定的流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）側(cè)向擴(kuò)散旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)伸縮震蕩4.在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被有保護(hù)和潤(rùn)滑作用、與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流、免疫反應(yīng)、細(xì)胞癌變等有密切聯(lián)系）。磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子鑲在表層貫穿嵌插糖被

6、 膜外側(cè)磷脂雙分子層-構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架蛋白質(zhì)分子-鑲在表層或嵌插、貫穿于磷脂雙分子層中結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性課堂小結(jié)生物膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程決定 流動(dòng)性選擇透過(guò)性磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子隨堂測(cè)試1下列哪項(xiàng)敘述不是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？（ ）A細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜B細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成C細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)具有流動(dòng)性D有些蛋白質(zhì)分子可在膜的內(nèi)外之間移動(dòng)A2、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C3人體某些白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個(gè)過(guò)程的完成依靠細(xì)胞膜的（ ）。A選擇透過(guò)性 B保護(hù)作用C流動(dòng)性 D自由擴(kuò)散4一位細(xì)胞學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，細(xì)胞膜的面積增大而厚度變小，其決定因素是細(xì)胞膜的（ ）。A結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有流動(dòng)性 B選擇透過(guò)性C專(zhuān)一性 D具有運(yùn)輸物質(zhì)的功能 CA5、異體器官的移植手術(shù)往往很難成功。最大障礙就是 異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識(shí)別作用。這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（ ）A.細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成B.細(xì)胞膜表面有糖蛋白C.細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D.細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性B6.細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型與蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)