人教版教學(xué)課件賽課課件：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型新人教版必修102

1、第2節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是誰(shuí),隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩,是誰(shuí),為我日夜守邊防,是誰(shuí),為我傳信報(bào)安康。沒(méi)有你,我一個(gè)小小的細(xì)胞會(huì)是何等模樣?丁衛(wèi)萍2022/7/91研修班教學(xué)目標(biāo)1、簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。2、探討在建立生物膜模型的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。3、探討在建立生物膜模型的過(guò)程中，如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 2022/7/92研修班問(wèn)題探討塑料袋普通布 彈力布用哪種材料做細(xì)胞膜更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能？細(xì)胞膜具有：1.屏障分隔作用2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（選擇透過(guò)性）3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流彈力布能完全表現(xiàn)細(xì)胞膜的功能嗎？結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)2022/7/93研修

2、班自學(xué)指導(dǎo) 預(yù)習(xí)自學(xué)教材P65-P67，完成同步學(xué)案P57【基礎(chǔ)梳理】并思考以下問(wèn)題（四分鐘）縱觀整個(gè)人們建立生物膜模型的探索過(guò)程，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了怎樣的作用？分析生物膜模型的建立過(guò)程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是如何體現(xiàn)的？ 你能說(shuō)出流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容嗎？通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，你對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法有哪些感悟？比比誰(shuí)的思維更準(zhǔn)確、更全面、更深刻！2022/7/94研修班 科學(xué)探究的一般過(guò)程（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論）提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流設(shè)計(jì)方案（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果由于受到實(shí)驗(yàn)技術(shù)和設(shè)備等的限制，提出假說(shuō)是科研

3、領(lǐng)域一種非常重要且廣泛使用的方法 也就是“依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嚴(yán)謹(jǐn)推理和大膽想象提出假說(shuō)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完善”的探究過(guò)程2022/7/95研修班時(shí)間：19世紀(jì)末 1895年人物：歐文頓(E.Overton）相似相溶原理資料1假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)組成的不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜2022/7/96研修班20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，化學(xué)分析膜表明：資料2膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣組合形成膜的呢？問(wèn)題：2022/7/97研修班單位膜模型的提出小資料想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？親水“頭部”水空氣疏水“尾部”2022/7/98研修班資料三 1925年

4、Gorter 和 Grendel 用丙酮（一種有機(jī)溶劑）從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類，在空氣-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2倍結(jié)論脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層GORTER脂單分子層=22022/7/99研修班請(qǐng)同學(xué)們每?jī)扇艘唤M，合作探究磷脂雙分子層最可能的的排布方式。2022/7/910研修班細(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？推測(cè)2022/7/911研修班透射電子顯微鏡（REM）單位膜模型的提出1959年，羅伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜電

5、鏡下的照片，顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)。資料四蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)單位膜模型（靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)）2022/7/912研修班單位膜模型無(wú)法解釋的現(xiàn)象2022/7/913研修班請(qǐng)同學(xué)們合作探究蛋白質(zhì)分子在生物抹上的存在方式。2022/7/914研修班跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白新技術(shù)帶來(lái)新模型蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的科學(xué)家關(guān)于蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上存在的三種方式的概括：在膜表面嵌在膜中穿透膜2022/7/915研修班新技術(shù)帶來(lái)新模型 用熒光染料標(biāo)記某種物質(zhì)，利用其熒光特性，來(lái)反應(yīng)研究對(duì)象的相關(guān)信息。熒光標(biāo)記技術(shù)37下40min后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說(shuō)明

6、什么？膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性2022/7/916研修班新技術(shù)帶來(lái)新模型側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)小資料磷脂分子的運(yùn)動(dòng)生物膜具有流動(dòng)性2022/7/917研修班已有的科學(xué)認(rèn)識(shí)1、膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。2、脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層，且頭部 朝外、尾部朝內(nèi)。3、蛋白質(zhì)在生物膜上的存在有三種方式：在膜表面、嵌在膜中、穿透膜。4、生物膜具有流動(dòng)性（磷脂雙分子層和大多數(shù)的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的）2022/7/918研修班時(shí)間：人物：提出：1972年桑格和尼克森流動(dòng)鑲嵌模型2022/7/919研修班流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 1、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。2、蛋白質(zhì)分子鑲嵌、貫穿或覆蓋在磷脂雙

7、分子層上，體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性。3、生物膜具有流動(dòng)性（磷脂雙分子層具有流動(dòng)性，大多數(shù)的蛋白質(zhì)也是可以運(yùn)動(dòng)的）。4、細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被（糖被與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間的信息交流有密切聯(lián)系） 。2022/7/920研修班時(shí)間和人物歷史事件歷史結(jié)論 多種物質(zhì)對(duì)膜通透性實(shí)驗(yàn)對(duì)紅細(xì)胞膜化學(xué)分析紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)單位模模型蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)膜具流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年

8、1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學(xué)家20世紀(jì)初19世紀(jì)末歐文頓列表總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程2022/7/921研修班生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無(wú)缺呢？2022/7/922研修班2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I(xiàn)。 不斷完善和發(fā)展的流動(dòng)鑲嵌模型2022/7/923研修班新技術(shù)帶來(lái)新模型技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，一定讓你對(duì)膜有了新的認(rèn)識(shí)課下實(shí)踐作業(yè)嘗試制作細(xì)胞膜模型做一做2022/7/924研修班據(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

9、 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)分子第一關(guān)C隨堂闖關(guān)2022/7/925研修班細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（）A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸第二關(guān)A隨堂闖關(guān)2022/7/926研修班8.一位細(xì)胞學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度 時(shí)，細(xì)胞膜的厚度變小而表面積增大。變形蟲(chóng) 能做變形運(yùn)動(dòng)。下列各項(xiàng)中，與這些現(xiàn)象有關(guān) 的是 ( ) A.細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性 B.細(xì)胞膜的流動(dòng)性 C.細(xì)胞膜的生理特性 D.細(xì)胞膜的功能特征B隨堂闖關(guān)第三關(guān)2022/7/927研修班4在人和鼠的細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，用兩種熒光物

10、分別標(biāo)記兩種抗體，使之分別結(jié)合到鼠和人的細(xì)胞膜表面抗原物質(zhì)上（如下圖）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，細(xì)胞開(kāi)始融合時(shí)，人、鼠細(xì)胞的表面抗原“涇渭分明”，各自只分布于各自的細(xì)胞表面；但在融合之后，兩種抗原就平均地分布在融合細(xì)胞的表面了。請(qǐng)分析回答下面的問(wèn)題。（1）細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)表明了組成細(xì)胞膜的_分子是可以運(yùn)動(dòng)的，由此也證明了細(xì)胞膜具有_的特點(diǎn)。 蛋白質(zhì) 流動(dòng)性 隨堂闖關(guān)第四關(guān)2022/7/928研修班思考題：1、縱觀人們建立生物膜模型的探索過(guò)程，你能談?wù)剬?shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到怎樣的作用？在建立生物膜模型的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。2022/7/929研修班2、建立生物膜模型的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)與功能

11、相適應(yīng)是如何得到體現(xiàn)的？在建立生物膜模型的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。2022/7/930研修班 3、分析生物膜模型的建立過(guò)程，你受到什么啟示？2022/7/931研修班2022/7/932研修班返回2022/7/933研修班小結(jié)：概念圖基本支架具有流動(dòng)性有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層生物膜大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng)生物膜具有結(jié)構(gòu)特性: 磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子部分鑲在磷脂雙分子層表面部分或全部嵌入磷脂雙分子層中流動(dòng)性成分2022/7/934研修班某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分，如果你是課題組成員，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題： （1）

12、應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實(shí)驗(yàn) （ ） A神經(jīng)細(xì)胞 B口腔上皮細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 D白細(xì)胞 （2）將選取的上述材料放入 ，由于滲透作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂，然后再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜。 （3）若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬螅铝心苷_反應(yīng)其分布的圖是 （ ） （4）脂質(zhì)單分子層的面積是細(xì)胞表面積的2倍，說(shuō)明 。CA蒸餾水離心磷脂分子在細(xì)胞膜中成雙層排列知識(shí)闖關(guān)：最后一關(guān)2022/7/935研修班現(xiàn)象觀察：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜。提出假說(shuō)： 。實(shí)驗(yàn)證明：20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由 和 組成。提出問(wèn)題：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？實(shí)

13、驗(yàn)探究： 1925年 荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，提出 . 1959年羅伯特森提出的單位膜模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)。 提出新問(wèn)題：如果膜是靜態(tài)的，細(xì)胞的一些復(fù)雜功能有怎樣解釋呢？組織新探究：1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有 。1972年，桑格和尼克森提出了 。 回顧：對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型2022/7/936研修班 當(dāng)年科學(xué)家正是帶著物質(zhì)跨膜運(yùn)輸為什么具有選擇透過(guò)性等一系列問(wèn)題開(kāi)始了對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的不懈地探索，歷經(jīng)了一百多年時(shí)間，直到現(xiàn)在仍有許多科學(xué)家還在繼續(xù)深入研究。 下面就讓我們帶著同樣的疑問(wèn)，穿越時(shí)空隧道親歷科學(xué)家探索的歷程，探究生物膜的結(jié)構(gòu)。2022/7/937研修班已有的科學(xué)認(rèn)識(shí)1、膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)2、脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層，且頭部朝外、尾部朝內(nèi)2022/7/938研修班返回2022/7/939研修班科學(xué)研究是要在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出假說(shuō)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地驗(yàn)證假說(shuō)?？茖W(xué)研究依賴于技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)進(jìn)步了，可以得到更多新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，涉及到許多科學(xué)家的辛勤工作。科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程不是一帆風(fēng)順的，往往是在繼承的基礎(chǔ)上不斷驗(yàn)