人教版高中生物必修一4.2《生物膜的流动镶嵌模型》课件（37张）

课件37张PPT。人教版 必修一 第4章
第2节 生物膜的流动镶嵌模型在浩瀚的原始海洋中
我聚天地之精华
成了地球上最基本的生命系统
面对生命的诞生
我孤独 我恐惧
但 是你 为我隔开了原始海洋的动荡
是你 为我日夜守边防
是你 为我传信报安康思考：
如果让你构建生物膜的结构模型，你需要获取与生物膜有关的哪些资料？一、对生物膜结构的探索历程细胞膜的组成成分是什么？问题1：（一）探索细胞膜的主要化学成分 实验：欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。资料1：细胞膜的通透性实验
时间：19世纪末
科学家：欧文顿（E.Overton）细胞膜欧文顿的假说： 膜是由脂质组成的。非脂溶性物质脂溶性物质资料2：细胞膜的提取分离和成分分析
时间：20世纪初化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。 实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，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。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。紧靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。3.为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？当时的技术不能实现。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。思考与讨论： 磷脂和蛋白质是怎样组合构成细胞膜的呢？问题2：（二）构建细胞膜分子结构模型资料3：磷脂分子结构
时间：1917年
科学家：朗姆瓦（Langmuirwa） 实验：朗姆瓦（Langmuirwa）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后磷脂分子散乱分布，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。 磷脂分子的组成：是一种由甘油、脂肪酸和磷酸组成的分子。磷酸位于“头部”，脂肪酸位于“尾部”。
磷脂分子的特性：磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。模型制作一 根据磷脂分子的特点，利用手中的磷脂分子模型，摆出在空气—水界面上磷脂的分布情况。水空气资料4：两位荷兰科学家的实验
时间：1925年
科学家：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：两位科学家用丙酮从人的红细胞中抽提脂质，将抽提出的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，测得其面积恰为红细胞表面积的2倍。 结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。模型制作二 细胞膜的两侧都有水环境存在，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的？根据磷脂分子的特点，利用手中的磷脂分子模型，摆出细胞膜中磷脂的分布情况。实验：罗伯特森（J.D.Robertson）在电镜下看到了清晰的细胞膜照片，显示为“暗—亮—暗”的三层结构。资料5：静态的统一结构
时间：1959年
科学家：罗伯特森（J.D.Robertson）暗的部分和亮的部分，分别是什么物质？ 小资料：电子显微镜是用电子束来照射被检样品的，由于样品不同部位本身组成物质的构成不同，入射电子与蛋白质和磷脂不同的原子发生碰撞，对电子有不同的散射度，蛋白质的电子密度高，显黑色，发暗；磷脂分子的电子密度低，发亮。“暗－亮－暗”结构的物质排列如下：
蛋白质－脂质－蛋白质罗伯特森“生物膜结构模型”示意图基本观点:
①蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层的两侧(两侧对称)
②蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的 结论：生物膜为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层静态的统一结构模型（“三明治”模型）。 静态的“蛋白质—脂质—蛋白质”结构模型能否体现膜的功能?问题3：静态的三层结构模型无法解释的现象1、变形虫的运动
2、白细胞吞噬病原体资料6：人鼠细胞融合实验
时间：1970
科学家：弗雷（Frye）和埃迪登（Edidin） 实验：弗雷（Frye）和埃迪登（Edidin） 等，将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。二、流动镶嵌模型的基本内容1972年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出了为大多数人所接受的流动镶嵌模型。1、膜的组成成分：
主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。
2、膜的基本支架：
磷脂双分子层（其中磷脂分子的亲水性头部朝向
两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧）。
流动镶嵌模型的基本内容：3、蛋白质分子的位置：
蛋白质分子有的镶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，有的贯穿于整个
磷脂双分子层（体现了生物膜的不对称性）。4、生物膜的结构特点：
流动性(磷脂分子是可以运动的;大多数的蛋白质
分子也是可以运动的)。
注意：生物膜的功能特点是选择透过性。5、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（与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）。课外探究根据生物膜的流动镶嵌模型及基本内容，请同学们利用废旧物品制作生物膜模型。1、流动镶嵌模型与罗伯特森模型的不同之处？
2、纵观整个生物膜结构的探索历程，生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？小组讨论：　　2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，以表彰他们在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出的开创性贡献。这项研究对彻底揭开水和离子透膜运输的机理以及疾病的治疗具有重大的意义。不断完善和发展的流动镶嵌模型1、对生物膜结构的探索历程2、生物膜的流动镶嵌模型
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2个子细胞，与这一现象有关的细胞学基础是( )
A．细胞核具有排斥性 B. 细胞质具有流动性
C．细胞膜具有流动性 D. 细胞具有周期性
2．细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断细胞膜的化学成分主要是( )
①磷脂 ②蛋白质 ③多糖 ④核酸
A．①③ B、②③ C．①② D．②④

3. 生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是(　　)
①以磷脂双分子层为基本骨架　②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构　③静止的　④流动的
A. ①③ B. ②④
C. ①④ D. ②③
4. 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）
A. 糖蛋白 B. 磷脂 C. 脂肪 D. 核酸谢谢！