高中生物 4.2《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》課件 新人教版必修1.ppt

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1、第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個(gè)角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌?duì)膜成分進(jìn)行探究的？,生物膜的成分,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),資料1： 19世紀(jì)末 歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)很容易透過植物的細(xì)胞膜，而不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過細(xì)胞膜。,,,,猜測(cè)：膜是由脂質(zhì)組成的,不溶于脂質(zhì)的分子,溶于脂質(zhì)的分子,相似相溶,液泡,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,資料2： 科學(xué)家在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì))分解。,猜測(cè)：膜中還有

2、蛋白質(zhì),觀察現(xiàn)象,,推理分析,提出假說,,？,,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個(gè)角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌?duì) 膜成分進(jìn)行探究的？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗(yàn)證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對(duì)膜成分進(jìn)行提取分離和鑒定,資料3： 20世紀(jì)初，第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來，進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果如下。,膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,科學(xué)研究的一般方法： 觀察現(xiàn)象 提出問題 作出假設(shè) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 得出結(jié)論,一、對(duì)生物膜

3、結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個(gè)角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌?duì) 膜成分進(jìn)行探究的？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗(yàn)證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對(duì)膜成分進(jìn)行分離提取和鑒定,問題四：確定了成分，還要探究膜的什么從而研究 膜的結(jié)構(gòu)？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的組成形式,時(shí)間：1917年 實(shí)驗(yàn)：朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了連續(xù)的整齊的單層。,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,,,,尾部 疏水端,頭部 親水端,,,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,磷脂由甘油、脂肪酸和

4、磷酸等所組成,時(shí)間：1917年 實(shí)驗(yàn)：朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了連續(xù)的整齊的單層。,,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子必定排列為連續(xù)的兩層,資料4： 1925年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的成熟紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪成單分子層，并且測(cè)得磷脂單分子層的面積與紅細(xì)胞表面積之比為1.82.2。,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,問題一：從哪個(gè)角度入手研究生物膜的結(jié)構(gòu)？,生物膜的成分,問題二：生物膜的組成成分是什么呢？科學(xué)家們?nèi)绾螌?duì) 膜成分進(jìn)行探究的？,

5、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),問題三：如何驗(yàn)證膜的成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)？,對(duì)膜成分進(jìn)行分離提取和鑒定,問題四：確定了成分，還要探究膜的什么從而研究 膜的結(jié)構(gòu)？,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的組成形式,資料5： 1959年 ，羅伯特森利用超薄切片技術(shù)在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。,觀點(diǎn)：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成“三明治結(jié)構(gòu)模型”； 膜為靜止的結(jié)構(gòu)。,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,,資料6： 1970年電鏡冰凍蝕刻技術(shù),有的蛋白質(zhì)鑲在磷脂雙分子層表面；,,,,有的嵌入或部分嵌入在磷脂雙分子層里，,有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,資料5： 1959 ，羅伯特森利用超薄切

6、片技術(shù)在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。,觀點(diǎn)：生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成“三明治結(jié)構(gòu)模型”； 膜為靜止的結(jié)構(gòu)。,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,羅伯特森的三明治模型“膜是靜止的”無法解釋,,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,現(xiàn)象：40min后兩種顏色的蛋白質(zhì)均勻分布,結(jié)論：膜上的蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng),資料7：1970年，用染料標(biāo)記蛋白質(zhì),一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),,磷脂分子的運(yùn)動(dòng),細(xì)胞膜是動(dòng)態(tài)的彈性結(jié)構(gòu)，具有流動(dòng)性,側(cè)向運(yùn)動(dòng),翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,時(shí)間：1972年 人物：桑格和尼克森 提出：以新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)為

7、基礎(chǔ) 流動(dòng)鑲嵌模型,一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,二、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容,磷脂,蛋白質(zhì),生物膜,,磷脂雙分子層,基本骨架,鑲在,部分或全部嵌入,貫穿,磷脂雙分子層,,,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,主要成分,糖蛋白：細(xì)胞膜的外表面,（識(shí)別、保護(hù)和潤(rùn)滑）,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖,一定的流動(dòng)性,一、下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)， 請(qǐng)回答： （1）圖中A表示____，B表示____ （2）線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器中均具有類似的結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能卻有很大的區(qū)別，其原因是由于圖中_________________不同所致。 （3）在該圖中，__（甲側(cè)或乙側(cè)）為細(xì)胞的內(nèi)部環(huán)境。 （4）動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，B的厚度變小，說明B具有_____________。,牛刀小試,,甲側(cè),乙側(cè),蛋白質(zhì),磷脂雙分子層,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量,乙側(cè),一定的流動(dòng)性,二、下列對(duì)細(xì)胞內(nèi)各種生物膜結(jié)構(gòu)和組成的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.生物膜主要由蛋白質(zhì),脂類和少量糖類組成 B.磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架 C.不同生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能生成高爾基體膜,說明兩者化學(xué)組成完全相同,牛刀小試,生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,總結(jié) 一、科學(xué)研究的一般方法： 觀察現(xiàn)象 提出問題 提出假說 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 得出結(jié)論 二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 功能 結(jié)構(gòu)（組成成分 組合形式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)） 三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容,,,,