3.1 细胞膜的结构和功能 课件（共21张PPT）

(共21张PPT)
第3章第1节细胞膜的结构和功能(第二课时)
脂 质：约占50%
蛋白质：约占40%
糖 类： 占2~10%
脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜
高中生物学
任务1:对细胞膜结构的探索
1959年，科学家罗伯特森在电镜下观察细胞膜有
“暗-亮-暗”结构。
细胞内 蛋白质-脂质-蛋白质模型
细胞外
蛋白质
脂双层
蛋白质
细胞内
问题1:该模型可以解释细胞的哪些功能 不 能解释哪些功能
高中生物学
细胞类型 蛋白质%
磷脂%
哺乳动物红细胞 49
33
玉米叶肉细胞 47
26
大肠杆菌 75
25
问题2:以下数据是否支持“三明治”模型的概述
任务1:对细胞膜结构的探索
高中生物学
任务1:对细胞膜结构的探索
阅读以下资料，指出三明治模型的不足之处， 并对细胞膜的结构进行合理推测。
电子显微镜下，细胞膜的厚度约为7~8nm,
是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜 的总厚度应当超过20 nm。
人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。
高中生物学
蛋白质-脂质-蛋白质模型
细胞外
蛋白质
脂双层
蛋白质
细胞内
三明治模型无法解释：
细胞的生长与分裂
膜蛋白与脂质的含量差异
电镜下细胞膜的厚度
任务1:对细胞膜结构的探索
高中生物学
资料：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定 区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与 脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插 入膜的内部。
任务1:对细胞膜结构的探索
高中生物学
问题3:通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论
外层磷脂
冷刀 蛋白质外层磷脂内侧
内层磷脂内侧 冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构
高中生物学
任务1:对细胞膜结构的探索
细胞膜 内层磷脂
磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架；
蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。
高中生物学
对三明治模型的修正
任务1:对细胞膜结构的探索
变形虫摄食纤毛虫
受精卵卵裂
高中生物学
任务1:对细胞膜结构的探索
问题4:通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么
结论
绿色荧光
标记的膜 蛋白
红色荧光 标记的膜 蛋白
小鼠细胞
细胞融合
人鼠细胞融合实验
正在融合的细胞
37℃
40min
高中生物学
融合细胞
人细胞
任务1:对细胞膜结构的探索
观察、认识细胞膜中的磷脂的运动。
高中生物学
组分
磷脂
蛋白质
糖类(少)
高中生物学
脂双层为基本骨架 运动
内部疏水，屏障
镶嵌、嵌入、贯穿 运动
物质运输等
细胞表面
信息传递等
功能
1.将细胞与外
界环境分隔开
2.控制物质进 出细胞
3.进行细胞间 的信息交流
结构特点：流动性
细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动
桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
细 胞膜
结构
实验 实验结果 膜结构性质的概括
模型的提 出与完善
罗伯特森 实验 电镜下细胞膜呈 “暗-亮-暗”结构 所有细胞膜都是静态的蛋 白质-脂质-蛋白质结构
三明治模
型
冰冻蚀刻 实验 蛋白质颗粒在脂双 层中的分布情况 蛋白质镶嵌、部分或全部 嵌入、贯穿于脂双层
流动镶嵌
模型
人鼠细胞 融合实验 不同颜色的荧光在 细胞膜上均匀分布 细胞膜具有流动性
细胞膜结构模型的发展
高中生物学
补充资料：
科学家用去污剂处理细胞膜提取蛋白质时，发现总 有些区域的蛋白质不能被提取出来，说明这些区域中的 蛋白质与脂质成分的联系十分紧密。
流动镶嵌模型还在不断发展中 … …
任务1:对细胞膜结构的探索
高中生物学
观察图片中运载药物的脂质体的特点，分析回答问题。 1.为什么两类药物的包裹位置各不相同
保护性结构 抗体
任务2:细胞膜结构的拓展应用
水中结晶的药物 双层脂溶性药物
高中生物学
脂
Kd
任务2:细胞膜结构的拓展应用
2.嵌入抗体在运载体上能稳定存在并发挥作用， 则抗体在结构上具有什么特点
保护性结构 抗体
水中结晶的药物 双层 脂溶性药物
高中生物学
脂
<
任务2:细胞膜结构的拓展应用
3.请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进 入细胞发挥作用
保护性结构 抗体
水中结晶的药物
高中生物学
脂溶性药物
脂双层
4.该脂质体的研究应用是依据了细胞膜的哪些功能
保护性结构 抗体
脂双层 脂溶性药物
高中生物学
任务2:细胞膜结构的拓展应用
水中结晶的药物 课后实践：
发掘身边可利用的废旧物品， 进行生物膜模型的构建吧!
思考：哪些材料能够更好地体 现细胞膜的结构特点呢
具体操作流程可参见教材以及配套光盘
任务3:利用废旧物品制作生物膜模型
高中生物学
小 结
磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，蛋白质分子
镶嵌、部分或完全嵌入、贯穿于脂双层。其中磷脂分 子和大多数蛋白质分子都可以运动，因而细胞膜具有 流动性。
人类对细胞膜结构的探索历程说明，科学探索永 无止境，科学理论是在不断修正的过程中建立和完善 的，这需要科学精神、科学思维和技术手段的结合。 对其他科学理论、假说和模型等，也是如此。
高中生物学