课件36张PPT。温故:细胞膜的功能和功能特点是什么?
细胞膜的成分有哪些?
如何获得纯净的细胞膜?如何研究细胞膜的结构?学习目标:
1.体验并分析科学家对生物膜结构的探索过程。2.简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 第2节 生物膜的流动镶嵌模型对生物膜结构的探索历程 ①1859年,欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。资料一聚焦一:对生物膜结构的探索历程●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜聚焦一:对生物膜结构的探索历程 ①1859年,欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。你从以上实验能得出什么结论?动动脑筋细胞膜的组成成分中含有脂质资料一聚焦一:对生物膜结构的探索历程你从以上实验中能得出什么结论? 有科学家把细胞膜浸泡在蛋白酶溶液中,一段时间后发现膜的通透性大大增加。同时检测出溶液中有多肽链和少量氨基酸。说明细胞膜会被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质资料二动动脑筋聚焦一:对生物膜结构的探索历程生物膜主要化学成分及含量 磷脂(主要)、胆固醇(动物细胞膜) 细胞膜的功能越复杂,蛋白质的种类和数量是越多。胆 碱磷 酸甘 油脂肪酸聚焦一:对生物膜结构的探索历程资料三:磷脂分子的特性 如果将磷脂分子置于空气与水的分界处,会是什么状态?同向、整齐、连续排列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呢?推测聚焦一:对生物膜结构的探索历程符合磷脂分子的特性吗?资料四:1925年,两位荷兰科学家Gorter和Grendel用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空——水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积是红细胞表面积的两倍。根据上述资料你能得出什么结论? 聚焦一:对生物膜结构的探索历程聚焦一:对生物膜结构的探索历程 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。聚焦一:对生物膜结构的探索历程 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。蛋白质分子在何处? 时间:1959年
人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)
实验:在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成
提出假说:生物膜是“蛋白质—脂质—蛋白质”
三层结构构成的静态统一结构资料五思考
“三明治”结构模型有什么不足?把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜功能的多样性相矛盾。 资料五:1959年,罗伯特森利用电镜,获得了清晰的细胞膜照片,显示暗—明—暗的三层结构。聚焦一:对生物膜结构的探索历程罗伯特森的模型:
生物膜为静态的结构:蛋白质—磷脂—蛋白质;
蛋白质是均匀的。聚焦一:对生物膜结构的探索历程变形虫取食细胞膜是静态不变的吗?聚焦一:对生物膜结构的探索历程聚焦一:对生物膜结构的探索历程 资料六:1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人的细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时,融合的细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光,在37℃下经过40分钟,两种颜色的荧光均匀分布。这一实验现象说明什么?实验说明 : 细胞膜中的蛋白质是可以运动的 。磷脂分子呢?磷脂分子是可以运动的
蛋白质分子是可以运动的聚焦一:对生物膜结构的探索历程细胞膜的结构特点:
具有流动性时间:1972年
人物:桑格和 尼克森
提出:流动镶嵌模型 聚焦二:生物膜的流动镶嵌模型 1972年辛格和尼克桑提出生物膜的流动镶嵌模型。基本内容(P68):基本支架:
磷脂双分子层。
蛋白质的位置:
镶嵌、贯穿于磷脂双分子层。
结构特点:
具有流动性。细胞膜中的糖类如何存在?有何功能?糖蛋白(糖被): 多糖与蛋白质结合。
保护、润滑、识别(信息交流)。聚焦二:生物膜的流动镶嵌模型胞外①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性;
②糖类在细胞膜中的分布很少,并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈现了膜的不对称性. 因此,根据糖蛋白的分布,可以判断细胞膜的内外侧.膜的不对称性本节知识小结对生物膜结构的探索历程
细胞膜的流动镶嵌模型:
结构
结构特点 1、如图是真核细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示物质。下列有关说法错误的是 ( )思考题: A.①②③在细胞膜上都不是静止的
B.细胞识别与物质①有关
C.②在细胞膜上的分布是不均匀的
D.③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍D 2、细胞膜的结构特点是 ( ) :
A.仅磷脂分子可以运动,蛋白质分子是静止的
B.具有选择透过性
C.仅蛋白质分子可以运动,磷脂分子是静止的
D.具有一定的流动性
3、60 年代以来,科学家用冰冻蚀刻的技术,在低温下将细胞膜的脂质双分子层从中间劈裂开来,在扫描电镜下,可见劈裂面上有许多分布不均匀颗粒,它们在用蛋白水解酶处理后消失,证明这些颗粒是 分子。 4、某一植物细胞线粒体基质中有一CO2 分子,扩散到相邻细胞的叶绿体基质,共通过了 层磷脂分子。12(2+1+1+2)×2 5、下图表示肺泡的结构,肺泡壁及毛细血管壁均为单层上皮细胞构成,则肺泡腔中的氧气分子进入红细胞中与血红蛋白结合,共需穿过几个磷脂双分子层。
A.4 B.6 C.5 D.10C 6、(09·浙江理综)对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。上述实验不能说明的是 ( ) A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质
的流动速率C 7、下列关于生物膜结构探索历程的说法,不正确的是 ( )
A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构
C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的D 8、将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后,更容易运输到患病部位的细胞中,这是因为 ( )
A.生物膜具有选择透过性,能够允许对细胞有益的物质进入
B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动性
C.微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物
D.生物膜具有半透性,优先让生物大分子物质通过B 9、在哺乳动物受精的过程中,精子能够与卵细胞相互识别,精子将其头部钻入卵细胞中,与卵细胞发生结合,当一个精子进入后,细胞发生变化,不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够 ( )
A.保障细胞内部环境的相对稳定
B.控制物质进出细胞
C.卵细胞摄入所需要的精子
D.进行细胞间的信息交流D自学4.3核心问题:
物质进出细胞有哪些方式?各种方式有何特点(浓度梯度、载体、能量)?温馨提示:请及时完成作业。