2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1-4.2生物膜的流动镶嵌模型(课件共25张PPT)

(共25张PPT)
第四章
细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
01
01
生物膜结构的探索
自主学习：阅读教材P65—67，跟随科学家一起探索生物膜的结构，并完成下列问题的填写！（8分钟）
1、19世纪末欧文顿提出： 。2、20世纪初： 。3、1925年，荷兰科学家： 。4、1959年，罗伯特森实验：细胞膜呈现 ，提出假说： ，
并把生物膜描述为 。5、1970年，科学家采用 法，结合相关其他实验证据表明， 。6、1972年，桑格和尼克森提出 。
膜是由脂质组成的
膜的主要成分是由脂质和蛋白质
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
暗—亮—暗的三层结构
所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
荧光标记
细胞膜具流动性
流动镶嵌模型
静态的统一结构
一、对生物膜结构的探索
三种材料相比，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定通透性，相对好一些，但这几种材料与真实细胞膜还有不小差距
问题探讨：
1、根据结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？
2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗？
有条件的话，可以用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔，都可以作为细胞膜的模型。或者用透析袋，若是制作临时使用的模型，利用猪或者其他动物的膀胱做细胞膜更加理想。
思考与讨论
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，还是通过对膜成分的提取和鉴定？
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得出的。
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？
有必要，仅依靠推理得出的揭露不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。
思考与讨论
3、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。运用相关化学知识，解释为什么磷脂在空气—水界面上铺成单分子层，而科学家如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的。
因为头部亲水，尾部疏水，所以在水—空气界面上头部向下与水接触，尾部向上与空气接触。
科学家测得单分子层面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中脂质必然排列为连续的两层这一结论。
尾部
头部
CH
CH2
CH2
O
C=O
CH-CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C=O
CH2
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
=
CH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
ˉ
N
+
（CH ）
3
3
O
O
O=P
ˉ
O
磷 酸
甘油
脂肪酸
胆碱
疏水
亲水
在空气—水界面，磷脂分子是如何排列的？
1925年，两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
膜中脂质分子排列为连续两层
结论：
一、对生物膜结构的探索
磷脂双分子层
脂质和蛋白质的排布方式
罗伯特森的实验和模型
1959年，罗伯特森用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构.
提出假说：
一、对生物膜结构的探索
人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验)
细胞膜上的蛋白质具有流动性。
结论：
这一实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
一、对生物膜结构的探索
1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索
02
02
流动镶嵌模型的内容
自主学习：
在预习的基础上阅读教材P68内容，总结流动镶嵌模型的内容及特性。
——膜的基本支架
磷脂双分子层
蛋白质分子
①镶嵌在磷脂双分子层表面
②部分或全部嵌入磷脂双分子层中
③贯穿整个磷脂双分子层
1、生物膜的结构：
二、流动镶嵌模型的基本内容
（①磷脂双子层是轻油般的流体，具有流动性；②大多数蛋白质分子也是可以运动的。）
（1）结构特性：
2、生物膜的特性：
具有一定的流动性
（2）功能特性：
选择透过性
二、流动镶嵌模型的基本内容
（1）定义：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糖蛋白，叫做糖被。
拓展：细胞膜中糖的分布
（3）分布：主要分布在细胞膜的外侧。
（2）功能：①保护和润滑；
②细胞识别（细胞间的信息交流）。
1、糖被（糖蛋白）
二、流动镶嵌模型的基本内容
拓展：细胞膜中糖的分布
（1）定义：细胞膜表面，还有糖类与脂质分子结合成的糖脂。
2、糖脂：
（2）功能：细胞识别（细胞间的信息交流）。
二、流动镶嵌模型的基本内容
03
03
课堂小结
结构特性：具有一定的流动性
功能特性：选择透过性
一、对生物膜结构的探索
二、流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的结构：
2、生物膜的特性：
课堂小结
05
05
当堂训练
自主学习：
独立完成教材P69课后练习基础部分习题。
答案：
1、细胞膜太薄，光学显微镜下看不到，而19世纪还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生理功能入手进行研究。
2、脂质和蛋白质
3、相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：①流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。 ②流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。
4、D
当堂训练：
D
9．如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述正确的是(　　)
A．a指磷脂分子的尾部，具有亲水性B．c指磷脂分子的非极性头部C．糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D．细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
当堂训练：
13．如图表示细胞膜的结构，据此回答问题(在[　]中填序号)：
(1)细胞膜的这种结构模型被称为____________。细胞膜的基本支架是[　]。(2)胆固醇、维生素D等物质能优先通过细胞膜，这是由于细胞膜上具有________(填成分)。(3)由图可知，该结构的________(填“上方”或“下方”)是细胞膜的外侧。(4)精子和卵细胞能够通过该结构相互识别并结合，说明细胞膜具有____________________________功能。与此相关的物质是[　]。(5)细胞膜在控制物质进出细胞时具有____________(填特性)。
流动镶嵌模型
③
脂质(磷脂)
上方
细胞间的信息交流(细胞识别)
①
选择透过性
THANK YOU !