生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式.pptx

2 2结构特点结构特点 填空填空 生物膜的结构特点是具有一定的生物膜的结构特点是具有一定的 。流动性流动性3 3大分子物质的运输大分子物质的运输 填空填空(1)(1)胞吞：大分子附着在细胞膜胞吞：大分子附着在细胞膜 ，这部分细，这部分细胞膜内陷形成胞膜内陷形成 ，包围着大分子。然后小囊从细胞，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成膜上分离下来，形成 ，进入细胞内部。，进入细胞内部。(2)(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成成 ，然后移动到，然后移动到 处，并与之融合将大分处，并与之融合将大分子排出细胞。子排出细胞。表面表面小囊小囊囊泡囊泡细胞膜细胞膜囊泡囊泡1、细胞膜是一层很薄的膜，是细胞 这个生命系统的边界 2、细胞膜能够控制物质的进出，让 一部分物质通过，其他物质不能通过3、细胞膜具有一定的伸缩性（通过质 壁分离与复原实验）对生物膜结构的探索历程元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四金手指考试 http:/ 金手指驾驶员考试不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜1919世纪末世纪末“欧文顿实验欧文顿实验”欧文顿是通过对现象的推理分析，还是通欧文顿是通过对现象的推理分析，还是通过膜成分的提取和鉴定来提出假说的？过膜成分的提取和鉴定来提出假说的？根据该实验，欧文顿提出什么假说？20 20世纪初，科学家将细胞膜从世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动哺乳动物的红细胞物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。解。1 1、该实验说明了什么问题？、该实验说明了什么问题？2 2、以你现有的生物学和、以你现有的生物学和化学知识，你能通过什么化学知识，你能通过什么实验来验证膜的成分中有实验来验证膜的成分中有蛋白质？蛋白质？细胞膜中含有蛋白质细胞膜中含有蛋白质实验:1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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2倍.实验思考:1 从以上实验我们可以得出什么结论?脂质的排列方式为双层排列实验：世纪年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，但直到年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜 年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构，他大胆的提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子他把生物膜描述为静态的统一结构。细胞分裂变形虫的运动与取食细胞的生长吞噬细胞的吞噬作用实验1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验小鼠细胞绿色荧光染料标记的膜蛋白细胞融合40min37 杂交细胞红色荧光染料标记的膜蛋白人细胞膜蛋白具有一定的流动性膜蛋白具有一定的流动性1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型均匀分布在脂质两侧有的镶在磷脂双分子层表面有的嵌入磷脂双分子层有的则整个贯穿于磷脂双分子层蛋白质的分布否是是否具有流动性脂质和蛋白质脂质和蛋白质组成三层结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型与三层结构模型的比较流动镶嵌模型与三层结构模型的比较思考与讨论思考与讨论1、在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。3、分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？2、分析生物膜模型的建立过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部“罗伯特森电镜实验罗伯特森电镜实验”蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模式图三层结构模式图一、阐明生物膜的流动镶嵌模型的主要内容一、阐明生物膜的流动镶嵌模型的主要内容、化学组成、化学组成脂质（磷脂、胆固醇）脂质（磷脂、胆固醇）蛋白质蛋白质糖类（糖蛋白、糖脂）糖类（糖蛋白、糖脂）2、基本支架、基本支架磷脂双分子层磷脂双分子层（其中磷脂分子的亲水性头部朝向（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）两侧，疏水性的尾部朝向内侧）3、蛋白质分布、蛋白质分布蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。中，有的横跨整个磷脂双分子层。分布特点：不均匀分布特点：不均匀4、生物膜结构性特点、生物膜结构性特点（1 1）磷脂分子是可以运动的，具有流动性。）磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）（其分子的运动有多种形式）（2 2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）（也体现了膜的流动性）因此，生物膜结构性特点是：具有流动性。因此，生物膜结构性特点是：具有流动性。细胞膜是选择透过性膜，取决于细胞细胞膜是选择透过性膜，取决于细胞膜上的蛋白质载体的种类和数量。膜上的蛋白质载体的种类和数量。5、生物膜功能性特点、生物膜功能性特点生物膜功能性特点：选择透过性膜生物膜功能性特点：选择透过性膜二、举例说明生物膜具有流动性二、举例说明生物膜具有流动性 A A、胞吞与胞吐（白细胞吞噬细菌、变形虫捕、胞吞与胞吐（白细胞吞噬细菌、变形虫捕食、草履虫取食过程中食物泡的形成以及泡肛废渣食、草履虫取食过程中食物泡的形成以及泡肛废渣的排除的排除、分泌蛋白的分泌过程）分泌蛋白的分泌过程）B B、细胞融合（受精时细胞的融合过程、细胞、细胞融合（受精时细胞的融合过程、细胞杂交时的细胞融合、人鼠细胞的杂交实验）杂交时的细胞融合、人鼠细胞的杂交实验）C C、变形运动（红细胞通过狭窄毛细血管的变、变形运动（红细胞通过狭窄毛细血管的变形、精子细胞形成精子的变形、质壁分离和复原实形、精子细胞形成精子的变形、质壁分离和复原实验、变形虫运动时伪足的形成）验、变形虫运动时伪足的形成）DD、细胞生长分裂（动物细胞分裂时细胞膜的、细胞生长分裂（动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程、酵母菌的出芽生殖中长出芽体）缢裂过程、酵母菌的出芽生殖中长出芽体）1下列对生物膜的结构叙述最科学的是下列对生物膜的结构叙述最科学的是()A所有的生物膜均为蛋白质所有的生物膜均为蛋白质脂质脂质蛋白质三层蛋白质三层结构构成，是一个静态的统一结构结构构成，是一个静态的统一结构 B生物膜中的脂质全为磷脂，且呈双层排布生物膜中的脂质全为磷脂，且呈双层排布C生物膜具有流动性，蛋白质分子有的镶在磷脂生物膜具有流动性，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，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有的贯穿于整个磷脂双分子层D生物膜具有流动性，表现在其磷脂双分子层可生物膜具有流动性，表现在其磷脂双分子层可以运动，但蛋白质不可以运动以运动，但蛋白质不可以运动解析：构成生物膜的脂质主要是磷脂，动物细胞膜中还含解析：构成生物膜的脂质主要是磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇，磷脂双分子层构成膜的基本支架。蛋白质在磷脂有胆固醇，磷脂双分子层构成膜的基本支架。蛋白质在磷脂双分子层中分布位置有多种，但大多数是运动的。分子的运双分子层中分布位置有多种，但大多数是运动的。分子的运动决定了生物膜具有一定动决定了生物膜具有一定的的流动性。流动性。答案：答案：C2存在于细胞膜上，在细胞与细胞之间起存在于细胞膜上，在细胞与细胞之间起“联联络作用络作用”的文字或语言的是的文字或语言的是()A磷脂分子磷脂分子 B蛋白质分子蛋白质分子C糖蛋白糖蛋白 D载体载体解析：细胞膜具有识别作用，也就是题目中所解析：细胞膜具有识别作用，也就是题目中所说的说的“联络作用联络作用”，这里起联络作用的物质是，这里起联络作用的物质是细胞膜上的糖被即糖蛋白，是由多糖和蛋白质细胞膜上的糖被即糖蛋白，是由多糖和蛋白质构成的。构成的。答案：答案：C11、举例说明物质跨膜运输的方式、举例说明物质跨膜运输的方式22、区别被动运输的两种方式、区别被动运输的两种方式33、区别被动运输和主动运输、区别被动运输和主动运输44、阐明胞吞和胞吐的过程、阐明胞吞和胞吐的过程三、物质跨膜运输的方式三、物质跨膜运输的方式自由扩散自由扩散细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜自由扩散自由扩散细细胞胞外外细细胞胞内内小分子物质小分子物质细细胞胞膜膜自由扩散自由扩散细细胞胞外外细细胞胞内内小分子物质小分子物质细细胞胞膜膜自由扩散自由扩散 特点：特点：方向：高浓度到低浓度方向：高浓度到低浓度 不需要能量不需要能量 方式直接，速度快方式直接，速度快 例子：水例子：水,气体（气体（CO2,O2,CO）甘油，脂肪酸甘油，脂肪酸，酒精，苯，酒精，苯协助扩散细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜载体蛋白协助扩散细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜载体蛋白协助扩散特点：特点：需要载体蛋白需要载体蛋白不需要能量不需要能量方向：高浓度到低浓度方向：高浓度到低浓度例子：葡萄糖进入红细胞等思考和讨论：思考和讨论：1、都不需要，因为两者都是顺物质的浓度梯度进行运输的。2、共同点：不同点：都不需要细胞消耗能量。后者需要蛋白质的协助才能实现。3、因为两者都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。主动运输主动运输细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜载体蛋白能量主动运输主动运输细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜载体蛋白能量主动运输主动运输需要载体蛋白需要载体蛋白需要消耗细胞代谢产生需要消耗细胞代谢产生的能量的能量方向：低浓度到高浓度方向：低浓度到高浓度特点：特点：例子：钠、钾等离子及氨例子：钠、钾等离子及氨基酸等基酸等胞吞和胞吐大分子物质进出细胞的方式，不需要载体，但是需要消耗能量。运运运运输输输输速速速速率率率率浓度差浓度差浓度差浓度差运运运运输输输输速速速速率率率率耗氧量耗氧量耗氧量耗氧量运运运运输输输输速速速速率率率率浓度差浓度差浓度差浓度差上面几幅坐标图中所表示的分别上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？是哪种物质运输方式？为什么？思考！运运运运输输输输速速速速率率率率浓度差浓度差浓度差浓度差时间时间时间时间细细细细胞胞胞胞内内内内浓浓浓浓度度度度（细胞外浓度）（细胞外浓度）（细胞外浓度）（细胞外浓度）A AB BC CD DE E运运输输速速率率浓度差浓度差自由扩散自由扩散运运输输速速率率浓度差浓度差协助扩散协助扩散运运输输速速率率耗氧量耗氧量主动运输主动运输影响三种运输方式速率的因素及速率的比较：影响三种运输方式速率的因素及速率的比较：影响三种运输方式速率的因素及速率的比较：影响三种运输方式速率的因素及速率的比较：蛋白质载体具有专一性和数量有限蛋白质载体具有专一性和数量有限1(2010全国卷全国卷改编改编)下列过程中，不直接依赖下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是细胞膜的流动性就能完成的是()A胰岛胰岛B细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素B氨基酸在核糖体上进行脱水缩合氨基酸在核糖体上进行脱水缩合C吞噬细胞对抗原的摄取吞噬细胞对抗原的摄取D人鼠细胞融合人鼠细胞融合解析：胰岛素和抗原是大分子物质，胰岛素的分泌属于胞解析：胰岛素和抗原是大分子物质，胰岛素的分泌属于胞吐作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用，原生质体的吐作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用，原生质体的融合首先进行的是细胞膜的融合，即融合首先进行的是细胞膜的融合，即A、C、D三个选项均三个选项均直接依赖于细胞膜的流动性。核糖体是无膜细胞器，与细胞直接依赖于细胞膜的流动性。核糖体是无膜细胞器，与细胞膜的流动性无关，故选膜的流动性无关，故选B项。项。答案：答案：B【当堂检测】2(2010广东高考广东高考)右图是植物根从土壤中吸收某矿右图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为的方式为()A自由扩散自由扩散B协助扩散协助扩散C主动运输主动运输D被动运输被动运输解析：分析图示可知，矿质离子的运输方向是从解析：分析图示可知，矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，低浓度到高浓度，需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。故为主动运输。答案：答案：C3(2010上海高考上海高考)下图表示一种物质的跨膜下图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是运输方式，下列叙述中正确的是()A该膜中载体也能运输蔗糖膜中载体也能运输蔗糖B碘以该方式进入海带细胞碘以该方式进入海带细胞C该方式不会出现饱和现象该方式不会出现饱和现象D该方式发生在被运输物质该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时从高浓度到低浓度时解析：据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能量，故该跨膜解析：据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能量，故该跨膜方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓度。跨膜运输中的载体具有专一方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓度。跨膜运输中的载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散；由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输会达到饱和。协助扩散；由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输会达到饱和。答案：答案：D4下图表示细胞膜的亚显微结构，其中下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和和b为物质的两种运为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是()A若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是向是B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系有密切的关系C适当提高温度将加快适当提高温度将加快和和的流动速的流动速度度Db 过程不需要过程不需要 ATP，a 过程未体现膜过程未体现膜的选择透过性这一生理特性的选择透过性这一生理特性解析：图中解析：图中是糖蛋白、是糖蛋白、是蛋白质、是蛋白质、是磷脂分子，是磷脂分子，为膜外为膜外(外侧有外侧有糖蛋白糖蛋白)、为膜内。为膜内。a 方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输，方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输，b 方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成的尿方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成的尿素，以自由扩散的方式通过肝细胞膜被运到细胞外；细胞间的识别、免疫和素，以自由扩散的方式通过肝细胞膜被运到细胞外；细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关；适当提高温度，分子运动速度加快；细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关；适当提高温度，分子运动速度加快；b 自自由扩散不需要能量是正确的，但由扩散不需要能量是正确的，但 a 主动运输需膜上载体蛋白的协助，应能体主动运输需膜上载体蛋白的协助，应能体现膜的选择透过性。现膜的选择透过性。答案：答案：D5细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例能反映细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例能反映该特点的是该特点的是()人的人的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞的融合淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞的融合吞噬细胞吞噬病菌吞噬细胞吞噬病菌小肠绒毛上皮细胞对小肠绒毛上皮细胞对Na的吸收的吸收核糖体合成的蛋白质进入细胞核核糖体合成的蛋白质进入细胞核变形虫伸出伪足变形虫伸出伪足A BC D解析：小分子物质跨膜运输可以通过主动运输或被动运输解析：小分子物质跨膜运输可以通过主动运输或被动运输的过程如的过程如 Na、CO2，蛋白质进入细胞核是通过核孔，其他，蛋白质进入细胞核是通过核孔，其他的活动都与组成生物膜的物质分子的运动有关，即与膜的流的活动都与组成生物膜的物质分子的运动有关，即与膜的流动性有关。动性有关。答案：答案：B