高中生物生物膜的流动镶嵌模型课件新人教版必修1.ppt

1、思考回答：思考回答：1.生物膜系统包括哪些膜？生物膜系统包括哪些膜？细胞膜是由哪些成分构成的？细胞膜是由哪些成分构成的？2.2.生物膜对物质的选择性吸收是否与生物膜对物质的选择性吸收是否与其特其特 定定的结构有关？的结构有关？细胞膜、细胞器膜、核膜细胞膜、细胞器膜、核膜主要是脂质、蛋白质、少量的糖类主要是脂质、蛋白质、少量的糖类19 19世纪末世纪末“欧文顿实验欧文顿实验”1 1、根据实验现象和有关知识提出假说。、根据实验现象和有关知识提出假说。实验现象：实验现象：_ 假说：假说：_ 细胞膜是由脂质组成的细胞膜是由脂质组成的 脂质分子更容易通过细胞膜脂质分子更容易通过细胞膜 时间：时间：192

2、51925年年 人物：荷兰科学家人物：荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel 实验：从细胞膜中提取实验：从细胞膜中提取脂质脂质，铺成单层分子，发现，铺成单层分子，发现 面积是细胞膜的面积是细胞膜的2 2倍倍 提出假说：提出假说：_细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的磷脂分子磷脂分子磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，子，磷酸磷酸“头头”部是部是亲水亲水的，脂肪酸的，脂肪酸“尾尾”部部是是疏水疏水的。的。亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部 2 2、分离细胞膜，分析膜成分，推理膜结构、分离细胞膜，分析膜成分，推理膜结

3、构2020世纪初，科学家将细胞膜从世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞哺乳动物的红细胞中中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。解，也会被蛋白酶分解。分离分离细胞膜细胞膜所用的材料：所用的材料：，优点优点：。化学分析结化学分析结果果：，进一步实验，得出结论进一步实验，得出结论：。哺乳动物的红细胞哺乳动物的红细胞没有细胞核和众多的细胞器没有细胞核和众多的细胞器细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解细胞膜是由脂质和蛋白质组成的细胞膜是由脂质和蛋白质组成的2020

4、世纪世纪4040年代，曾经有学者推测脂质两边各年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质覆盖着蛋白质 ，但直到，但直到5050年代，电子显微年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜。镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜。3 3、观察推理，提出最初的、观察推理，提出最初的生物生物膜膜模型模型 所有的生物膜都由所有的生物膜都由_ 三层结构构成，中间亮层为三层结构构成，中间亮层为_，两边暗层为两边暗层为_，并且生物膜，并且生物膜为为_的统一结构。的统一结构。蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质脂质分子脂质分子蛋白质分子蛋白质分子静态静态“罗伯特森电镜实验罗伯特森电镜实验”小鼠细胞小鼠细胞绿色荧光染绿色

5、荧光染料标记的膜料标记的膜蛋白蛋白细胞融合细胞融合40min40min37 37 杂交细胞杂交细胞红色荧光红色荧光染料标记染料标记的膜蛋白的膜蛋白人细胞人细胞4 4、对假说的质疑和、对假说的质疑和修正修正。随着科学技术手段的适用，科学家发现膜蛋白在细胞膜随着科学技术手段的适用，科学家发现膜蛋白在细胞膜中的位置是中的位置是 。人人鼠细胞融合，鼠细胞融合，3737下下经过经过40min40min，两种颜色，两种颜色的荧光的荧光 ，该该实验表明实验表明 。细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性均匀分布均匀分布有的平铺在脂质表面，有的镶嵌在脂质双分子层中有的平铺在脂质表面，有的镶嵌在脂质双分子层中5 5、根

6、据新的观察和实验证据，、根据新的观察和实验证据，19721972年桑格和尼克森年桑格和尼克森提出提出了了新的生物膜结构模型新的生物膜结构模型 流动镶嵌模型流动镶嵌模型蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白绘制细胞膜的亚显微结构示意图绘制细胞膜的亚显微结构示意图1 1、生物膜中脂质和蛋白质的分布：、生物膜中脂质和蛋白质的分布：2 2、细胞膜中糖的分布：、细胞膜中糖的分布：3 3、细胞膜的结构特点：、细胞膜的结构特点：；功功能特点：能特点：。蛋白质分子：蛋白质分子：有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，

7、有的横跨整个磷脂双分子层。有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）（体现了膜结构内外的不对称性）细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的成的糖蛋白糖蛋白，叫做，叫做糖被糖被。（糖被与细胞识别、保护和润滑以及胞间信息交流等有（糖被与细胞识别、保护和润滑以及胞间信息交流等有密切联系）密切联系）具有一定流动性具有一定流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层_基本支架基本支架迁移训练迁移训练1.1.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由

8、于细胞膜的什么特性的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的所决定的 ()()A.A.具有一定的流动性具有一定的流动性 B.B.是选择透过性膜是选择透过性膜 C C.具有专一性具有专一性 D.D.具有运输物质的功能具有运输物质的功能迁移训练迁移训练2.2.食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质，蔗食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖不是活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将糖不是活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜头很快地腌成糖醋蒜，其原因是新鲜的大蒜头很快地腌成糖醋蒜，其原因是()()A A醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中醋酸和蔗糖分子均能存

9、在于活细胞的间隙中 B B醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面 C.C.醋酸能固定和杀死活细胞，细胞膜失去了选择性醋酸能固定和杀死活细胞，细胞膜失去了选择性 D D因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞AC迁移训练迁移训练3.3.欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实验，并回答有关问题。验，并回答有关问题。(1)(1)选取人体的选取人体的 作为获取细胞膜纯净物的来源。作为获取细胞膜纯净物的来源。A A成熟红细胞成熟红细胞

10、 B.B.神经细胞神经细胞 C C白细胞白细胞 D D口腔上皮细胞口腔上皮细胞(2)(2)将选取的上述材料放入将选取的上述材料放入 中，由于中，由于 作用，一段时间作用，一段时间后细胞将破裂。后细胞将破裂。(3)(3)再用再用 法获得纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物法获得纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物是是 。(4)1985(4)1985年，年，OertonOerton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶解于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成易透过细胞膜，不溶解于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明

11、组成细胞膜的主要成分中有细胞膜的主要成分中有 。(5)(5)有实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的，然后将这些有实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的，然后将这些细胞参在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。在这细胞识别细胞参在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。在这细胞识别过程中，起作用的是细胞膜上的过程中，起作用的是细胞膜上的 。(6)1925(6)1925年，年，Gorter GrendelGorter Grendel用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，水界面

12、上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，由此可以认为细胞膜由由此可以认为细胞膜由 组成。如果单层磷脂分子的组成。如果单层磷脂分子的面积为面积为S S，则该细胞表面积为，则该细胞表面积为_。A清水清水渗透渗透差速离心差速离心血红蛋白血红蛋白脂质脂质磷脂双分子层磷脂双分子层S/2糖蛋白糖蛋白【课堂自我检测】【课堂自我检测】1.1.动物细胞有丝分裂过程中，细胞膜中央凹陷，最终缢裂形成动物细胞有丝分裂过程中，细胞膜中央凹陷，最终缢裂形成2 2个子细胞，与这一现象有关的细胞学基础是个子细胞，与这一现象有关的细胞学基础是 ()()A A细胞核具有排斥性细胞核具有排斥性 B.B.细胞质具有流

13、动性细胞质具有流动性 C C细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 D D.细胞具有周期性细胞具有周期性2 2最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元素是最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元素是 ()()A AC C、H H、O O、N BN BC C、H H、O O、N N、P CP CC C、H H、O O、S S、P DP DC C、H H、O O、MgMg、FeFe3 3维生素维生素D D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为因为()()A A细胞膜以磷脂双分子层作基本支架细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质磷脂双

14、分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质 C C细胞膜的结构特点是具有一定的流动性细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D D细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜CBA4 4组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架的是述特点，其中描述细胞膜基本支架的是()()A A膜两侧的分子结构和性质不尽相同膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.B.磷脂排布成双分子层磷脂排布成双分子层 C.C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中 D.D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性5 5

15、对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血细胞移植入病人体内，使病人能够产生正骨髓造血细胞移植入病人体内，使病人能够产生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的血液进常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的行组织配型，主要检测他们的 HLA HLA(人体白细胞抗原人体白细胞抗原)是否相配。是否相配。HLAHLA是指是指 ()()A ARNA B DNA RNA B DNA C C磷脂磷脂 D D糖蛋白糖蛋白BD6 6仔细阅读下列信息，并回答问题：仔细阅读下列信息，并回答问题：有人在研究未受精的卵细胞膜透过性时，发现

16、脂溶性物质很容易通过有人在研究未受精的卵细胞膜透过性时，发现脂溶性物质很容易通过细胞膜，而不溶于脂质的物质则很难通过。细胞膜，而不溶于脂质的物质则很难通过。细胞膜的化学成分中一定有某种物质，有利于脂质物质的通过。细胞膜的化学成分中一定有某种物质，有利于脂质物质的通过。19251925年年E E GorterGorter和和F F GrendelGrendel用有机溶剂将人成熟红细胞膜中的这种物质提取出来，用有机溶剂将人成熟红细胞膜中的这种物质提取出来，并将它在空气并将它在空气水界面平铺成单分子层时，这个分子层的面积相当于原水界面平铺成单分子层时，这个分子层的面积相当于原来细胞表面积的两倍来细胞

17、表面积的两倍。(1)(1)根据上述信息可能得出的结根据上述信息可能得出的结论论是是 (2)(2)题中所指细胞膜成分具有题中所指细胞膜成分具有 的功能。的功能。(3)(3)膜中主要成分还有膜中主要成分还有 ，请简要说明如何设计实验证明该物质的，请简要说明如何设计实验证明该物质的存在。存在。(4)(4)如果以含如果以含32PO43-32PO43-的动物细胞培养液在体外培养骨髓瘤细胞。的动物细胞培养液在体外培养骨髓瘤细胞。一段时间后，在新增殖的骨髓瘤细胞中存在放射性的细胞结构一段时间后，在新增殖的骨髓瘤细胞中存在放射性的细胞结构主要有主要有 。细胞膜中含有脂质物质，且它在膜中呈双层排列细胞膜中含有脂

18、质物质，且它在膜中呈双层排列 构成细胞膜的基本骨架构成细胞膜的基本骨架蛋白质蛋白质利用蒸馏水使人成熟红细胞膜破裂，然后通过离心等方法提利用蒸馏水使人成熟红细胞膜破裂，然后通过离心等方法提取取出较出较纯的细胞膜，再用双缩脲试剂检验，发现溶液颜色由纯的细胞膜，再用双缩脲试剂检验，发现溶液颜色由蓝色转蓝色转为紫为紫色色(注意应先提取较纯的细胞膜注意应先提取较纯的细胞膜)细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞核膜等生物膜细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞核膜等生物膜【课后延伸训练】【课后延伸训练】1-6 C B D C C D1-6 C B D C C D7 7.(1)(1)糖蛋白糖蛋白 免疫免疫(或识别或识别)(2)(2)膜物质分子能够运动膜物质分子能够运动 (3)(3)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子都构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子都 是运动的是运动的 一定的流动性一定的流动性 (4)(4)膜上蛋白质分子运动的速度随温度的降膜上蛋白质分子运动的速度随温度的降 低而减慢低而减慢 环境温度很低环境温度很低(接近接近O)O)时，时，蛋白质分子运动速度也接近零蛋白质分子运动速度也接近零“罗伯特森电镜实验罗伯特森电镜实验”蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模式图三层结构模式图