1、第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出是谁？是谁？隔开了原始海洋的动荡隔开了原始海洋的动荡是谁？是谁？为我日夜守边防为我日夜守边防是谁？是谁？为我传信报安康为我传信报安康没有你没有你我我一个小小的细胞一个小小的细胞会是何等模样？会是何等模样？第第2 2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型一、生物膜的探索历程一、生物膜的探索历程1.19世纪末,欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜,提出膜是由 组成。2.20世纪初,化学分析表明,膜的主要成分是 。3.1925年,荷兰科学家得出结论:细胞膜中的脂质分子排列为连续的。4.20世纪40年代,科学家推测脂质两边各覆盖着。5.1
2、959年,罗伯特森认为生物膜由 三层结构构成。6.1970年,人鼠细胞融合实验表明,细胞膜具有 。7.1972年,桑格和尼克森提出的生物膜的 模型为大多数人所接受。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容1.构成膜的基本支架,其结构特点是具有 。2.蛋白质分子有的 ,有的部分或全部,有的 ;大多数蛋白质分子是可以的。3.细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成,其作用是与细胞表面的 有关,它在呼吸道和消化道上皮细胞表面还有和润滑作用。4.细胞膜的功能主要是由 来承担的。脂质脂质和蛋白质两层蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动镶嵌磷脂双分子层一定的流动性镶在磷脂双分子层表面嵌入其中贯穿整个磷
3、脂双分子层运动糖蛋白识别保护蛋白质【自主学习】3min渗透作用渗透作用自主探究1：小组讨论以下问题，时间5min，比合作学习效率。一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程1.1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？过对膜成分的提取和鉴定？2.2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?3.3.磷脂是一种由甘油磷脂是一种由甘油、脂肪酸脂肪酸和磷酸等和磷酸等所组成的分子。所组成的分子。磷酸
4、磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。请运用相关的化学知识，解释为什么请运用相关的化学知识，解释为什么磷脂在空气磷脂在空气-水水界面上铺展成单分子层，界面上铺展成单分子层，而而科学家如何从磷脂分布的科学家如何从磷脂分布的现象推导出现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的这一结论的？(请画图示意请画图示意)4.4.请画图示意细胞膜中磷脂双分子层的分布情况。请画图示意细胞膜中磷脂双分子层的分布情况。(提示：细胞内外都是以水为基础的液体环境提示：细胞内外都是以水为基础的液体环境)教材P66“思考与讨论”渗透
5、作用渗透作用自主探究1：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程1.1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？过对膜成分的提取和鉴定？19世纪末，欧文顿的实验现象：可溶于脂质的物质更易通过细胞膜。提出假说：膜是由脂质组成的。提出假说：膜是由脂质组成的。渗透作用渗透作用自主探究1：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程2.2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?假说的提
6、出要有实验和观察的依据，同时还需要假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想像。假说需要通过观察和严谨的推理和大胆的想像。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善实验进一步验证和完善。20世纪初，科学家对哺乳动物红细胞膜的化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。渗透作用渗透作用自主探究1：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程3.3.磷脂是一种由甘油磷脂是一种由甘油、脂肪酸脂肪酸和磷酸等和磷酸等所组成所组成的分子。的分子。磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的部是疏水的。请运用相关的化学知识，解释为请运用相关的化学知识，解释为
7、什么什么磷脂在空气磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层，水界面上铺展成单分子层，而而科学家如何从磷脂分布的现象推导出科学家如何从磷脂分布的现象推导出“脂质在脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的这一结论的？亲水亲水疏水疏水1925年荷兰科学家年荷兰科学家用丙酮用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在从人的红细胞中提取脂质，在空气空气水界面上铺展成单分子水界面上铺展成单分子层，测得层，测得单分子层的面积恰为单分子层的面积恰为红细胞表面积的红细胞表面积的2倍倍。渗透作用渗透作用自主探究1：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程4.4.请画图示意细胞膜中磷脂
8、双分子层的分布情况。请画图示意细胞膜中磷脂双分子层的分布情况。(提示：细胞内外都是以水为基础的液体环境提示：细胞内外都是以水为基础的液体环境)细胞外液细胞内液渗透作用渗透作用自主探究2：小组讨论以下问题，时间3min，比合作学习效率。一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程1.1.在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？请举例说明。请举例说明。2.2.生物膜具有流动性的结构基础是什么生物膜具有流动性的结构基础是什么?温度影响膜的流动性吗温度影响膜的流动性吗?教材P67“思考与讨论”3.3.请举例说明体现细胞膜
9、具有一定的流动性的生命现象及生理活动。请举例说明体现细胞膜具有一定的流动性的生命现象及生理活动。渗透作用渗透作用自主探究2：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程1.1.在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的进步？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的进步？请举例说明。请举例说明。教材P67“思考与讨论”19591959年，年，罗伯特森罗伯特森在在电镜电镜下看到了下看到了细胞膜清晰的暗细胞膜清晰的暗亮亮暗的三层结构。暗的三层结构。提出静止的提出静止的“三明治三明治”模型模型渗透作用渗透作用自主探究2：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程
10、1.1.在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的进步？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的进步？请举例说明。请举例说明。教材P67“思考与讨论”人人-鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验人细胞鼠细胞诱导融合40分钟后3737荧光标记膜蛋白表明细胞膜具有流动性表明细胞膜具有流动性用荧光染料标记某种物质，用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反映利用其荧光特性，来反映研究对象的相关信息。研究对象的相关信息。荧光标记荧光标记技术渗透作用渗透作用自主探究2：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程2.2.生物膜具有流动性的结构基础是什么生物膜具有流动性的结构基础是什么
11、?温度影响膜的流动性吗温度影响膜的流动性吗?构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。膜的流动性受温度影响,在一定范围内,随温度升高膜的流动性加快。渗透作用渗透作用自主探究2：一一 、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程3.3.请举例说明体现细胞膜具有一定的流动性的生命现象及生理活动。请举例说明体现细胞膜具有一定的流动性的生命现象及生理活动。草履虫的分裂与生长草履虫的分裂与生长质壁分离及复原质壁分离及复原变形虫的运动变形虫的运动再如：白细胞吞噬病菌，精卵融合等过程再如：白细胞吞噬病菌，精卵融合等过程 多种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析对红细胞膜化学分
12、析红细胞膜的脂质铺展成单层分红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质人、鼠细胞融合实验人、鼠细胞融合实验新的观察和实验证据的基础上，新的观察和实验证据的基础上，提出提出新的新的模型。模型。膜是由膜是由脂质组成的脂质组成的膜中含脂质和膜中含脂质和蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层结构结构膜具膜具流动流动性性流动镶嵌流动镶嵌模型模型19721972，桑格和尼克森桑格和尼克森19701970年年19591959年，年，罗伯特森罗伯特森19251925年，年，两位荷兰两位荷兰科学家科学家
13、2020世纪初世纪初1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿一、对生物膜结构的探究历程一、对生物膜结构的探究历程D一、对生物膜结构的探究历程一、对生物膜结构的探究历程1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是()A A欧文顿通过化学分析的方法提出了欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的”B B生物膜的生物膜的“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”静态结构模型不能解静态结构模型不能解释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C C流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的D D在建立生物膜模型过程中，实验技术的进步起了
14、关键性的在建立生物膜模型过程中，实验技术的进步起了关键性的推动作用推动作用渗透作用渗透作用自主探究3：导学案，时间3min，比合作学习效率。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容1.请完成细胞膜的结构模型示意图。说明各部分的作用。2.构成生物膜的蛋白质分子在膜上是均匀分布的吗?如何区别细胞膜的内外侧?人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3渗透作用渗透作用自主探究3：导学案，时间3min，比合作学习效率。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容1.请完成细胞膜的结构模型示意图。说明各部分的作用。多糖磷脂双分子层蛋白质分子生物膜的
15、基本支架膜功能的主要体现者与细胞的识别、保护、润滑、免疫相关人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3渗透作用渗透作用自主探究3：二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容2.构成生物膜的蛋白质分子在膜上是均匀分布的吗?如何区别细胞膜的内外侧?具有糖蛋白(糖侧链)的一侧是细胞膜的外侧。蛋白质在膜中的分布是不对称的。有三种方式:l镶在膜表面l嵌在膜中l贯穿膜人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3总结总结:1、生物膜的组成：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白质分子存在形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质
16、组成。磷脂双分子层。（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3例2下图为细胞膜的亚显微结构和部分功能示意图,请据图回答:(1)结构是构成细胞膜的基本支架,其名称是 。(2)构成细胞膜的结构和大多是可以运动的,这说明细胞膜的结构特点是具有。(3)细胞膜的功能特点是具有。(4)叶绿体、线粒体
17、、高尔基体等细胞器中均有与题图相似的结构,但执行的具体功能却有很大区别,其主要原因在于膜结构上的不同。细胞中的核膜、各种具膜细胞器的膜及细胞膜统称为。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层一定的流动性选择透过性蛋白质生物膜系统导学案人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3概念图小结概念图小结:生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点组成成分组成成分结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性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蛋白质分子蛋白质分子人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 P
18、PT课件3【当堂巩固】1.磷脂双分子层构成膜的基本骨架,如果将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列材料进行实验,与此结果最不相符的是()。A.牛的成熟红细胞B.乳酸菌细胞C.链球菌细胞 D.鸡的成熟红细胞D 人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件32.下列过程不能体现细胞膜的流动性的是()。A.精子和卵细胞融合形成受精卵B.高尔基体产生的囊泡与细胞膜融合C.萎蔫的植物细胞出现质壁分离D.细胞膜上糖蛋白的识别过程D 3.关于细胞膜的成分和结构的说法,错误的是()。A.细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质B.在细胞的一生中细胞膜的成分是恒定不变的C.细胞膜上的糖类分子可与其他物质结合形成复合物D.细胞膜的选择透过性与膜上的蛋白质和脂质分子均有关B人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3人教版生物膜的流动镶嵌模型 PPT课件3
