生物必修一生物膜的流动镶嵌模型省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,节 生物膜流动镶嵌模型,第四章 细胞物质输入和输出,1/57,细胞膜功效？,1.,将细胞与外界环境分隔开,2.,控制物质进出细胞,3.,进行细胞间信息交流,结构,功效,2/57,一、对生物膜结构探索历程,3/57,问题1,膜组成成份是什么？,一、对生物膜结构探索历程,4/57,时间,：,人物,：,试验,：,提出假说,：,资料一,膜是由脂质组成,.,19,世纪末,欧文顿（,E.Overton,）,用,500,各种物质对植物细胞进行上万次,通透,性,试验,.,不溶于脂质物质,溶于脂质物质,细胞膜,不溶于脂质物质,溶于脂质物质,一、对生物膜结构探索历程,5/57,试验,：,提出假说,：,资料二,细胞膜组成中有蛋白质。,科学家在试验中发觉：细胞膜不但会被溶解脂质物质溶解，也会被,蛋白酶,(,能专一地分解蛋白质物质,),分解。,一、对生物膜结构探索历程,6/57,时间,：,试验,：,资料三,20,世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞分离出来，并进行了化学分析,确定细胞膜主要成份是脂质和蛋白质。,膜主要成份是,脂质和蛋白质,.,组成膜脂质中,磷脂,含量最多,.,另外，还含有少许糖类。,一、对生物膜结构探索历程,7/57,问题2,这些成份在膜中怎样排列呢？,一、对生物膜结构探索历程,8/57,磷 酸,脂肪酸,亲水头部,疏水尾部,一、对生物膜结构探索历程,磷脂分子结构特点：,9/57,画出下面两种情况下磷脂排布情况：,在空气水界面上,完全浸没在水中。,一、对生物膜结构探索历程,10/57,时间,：,人物,：,试验,：,结论,：,资料四,细胞膜中磷脂排列为连续两层,1925,年,荷兰科学家,从人红细胞中提取脂质，在空气,水界面上铺成,单分子层,。测得单分子层面积是红细胞,表面积,2,倍,。,一、对生物膜结构探索历程,11/57,双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？,一、对生物膜结构探索历程,12/57,双层磷脂分子是怎样排布组成生物膜结构呢？,A,B,C,水,水,一、对生物膜结构探索历程,13/57,时间,：,人物,：,试验,：,提出假说,：,资料五,1959,年,罗伯特森（,J.D.Robertsen,）,在电镜下观察细胞膜,。,生物膜是由“,蛋白质,脂质,蛋白质”,组成三层,静,态统一结构（三明治模型,）,。,小资料：,当电子束照射被检验样品，,因为电子与不一样物质产生碰撞时，产生不一样散射度。,蛋白质电子密度高,，故显微镜下显示,暗带,，,磷脂分子电子密度低,，则显示,亮带,。,细胞膜由“暗-亮-暗”,三层结构组成,。,三明治模型,一、对生物膜结构探索历程,14/57,(,白细胞吞噬病毒过程,),15/57,时间,：,试验,：,结论,：,资料六,1970,年,荧光染料标识人和鼠细胞表面蛋白质后，将两种细胞融合,膜上蛋白质能够运动，细胞膜含有一定流动性,人细胞,鼠细胞,荧光标识 膜蛋白,诱导,融合,40,分钟后,37,0,C,一、对生物膜结构探索历程,16/57,17/57,时间,：,人物,：,提出,：,1972年,桑格和尼克森,流动镶嵌模型,一、对生物膜结构探索历程,18/57,二、流动镶嵌模型基本内容,1,、基本支架为（），,2,、蛋白质（,）,3,结构特点,。,磷脂双分子层,有,镶在,磷脂双分子层表面，有部分或全部,嵌入,磷脂双分子层中，有,贯通,整个磷脂双分子层。,含有一定流动性,二、流动镶嵌模型基本内容,19/57,糖被功效：,保护和润滑,细胞识别细胞间信息交流,）,P68,二、流动镶嵌模型基本内容,20/57,制作概念图：,二、流动镶嵌模型基本内容,21/57,制作概念图：,生物膜,含有一定流动性,磷脂双分子层,蛋白质分子,主要成份,基本支架,三种位置,结构特点,含有流动性,大多数分,子运动,脂质,镶在,表面,嵌入,中,贯通整个,二、流动镶嵌模型基本内容,22/57,1、,据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）,A,细胞膜含有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜结构是以磷脂分子层为基本骨架,D,细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂反馈,23/57,3,.,细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着亲密关系化学物质是（）,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,2.,以下哪一个膜结构能经过生物大分子（）,A,细胞膜,B,核膜,C,线粒体膜,D,叶绿体膜,24/57,4.,变形虫任何部位都能伸出伪足，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）,A,保护作用,B,一定流动性,C,主动运输,D,选择透过性,25/57,5,、,一分子,CO2,从叶肉细胞线粒体基质中扩散出来，进入该细胞叶绿体基质内，共穿过磷脂分子层层数是（）,A 6 B 8 C 12 D 16,26/57,谢谢各位！,27/57,磷脂分子流动性,:,28/57,返回,29/571,、膜组成成份：,主要是磷脂和蛋白质，还有少许糖类,2,、膜基本支架,:,磷脂双分子层,.,（其中磷脂分子 亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）,3,、蛋白质分子位置,:,蛋白质分子有,镶嵌,在磷脂双分子层表面,有部分或全部,嵌入,磷脂双分子层中，有,横跨,整个磷脂双分子层。（表达了膜结构内外不对称性）,30/57,假说,科学试验,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,1925,年,1959,年,1970,年,1972,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,在新观察和试验证据基础上,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,对生物膜结构探索历程,用,500,各种化学物质对植物细胞进行上万次通透性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜,从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜,2,倍,电镜下看到细胞膜有“蛋白质,脂质,蛋白质”三层结构组成,分别用绿色和红色荧光染料标识两种细胞蛋白质，并将两细胞融合，发觉荧光均匀分布,细胞膜中脂质为连续两层,流动镶嵌模型,31/57,试验,：,试验现象,：,结论,：,资料二,细胞膜组成中有蛋白质。,科学家将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。,（一直蛋白酶能专一性催化蛋白质分解）,细胞膜被破坏,32/57,1.,生物膜流动镶嵌模型是不就完美无缺？,生物膜流动镶嵌模型不可能完美无缺。,2.,纵观整个人们建立生物膜模型探索过程，试验技术进步所起到怎样作用？,试验技术进步起到了关键性推进作用。,思索：,3.,分析生物膜模型建立过程,你受到什么启示,?,33/57,答案,:,科学研究是要在试验和观察基础上,经过严谨推理和大胆想像,提出假说,再经过试验深入验证假说。,科学发展是一个长久过程,包括到许多科学家辛勤工作,.,科学研究依赖于科学进步,科学进步了,就能够得到更多数据,.,科学家观点并不全是真理,还必须经过实践验证,;,科学学说不是一成不变,需要不停完善,.,34/57,1,.,据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等物质较轻易优先经过细胞膜，这是因为（）,A,细胞膜含有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜结构是以磷脂分子层为基本骨架,D,细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,35/57,2,、异体器官移植手术往往极难成功。最大障碍就是 异体细胞间排斥，这主要是因为细胞膜含有识别作用。这种生理功效结构基础是（）,A,细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成,B,细胞膜表面有糖蛋白,C,细胞膜含有一定流动性,D,细胞膜含有选择透过性,B,36/57,3,、,变形虫任何部位都能伸出,伪足,，人体一些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程完成都依赖于细胞膜（）,A,保护作用,B,一定流动性,C,主动运输,D,选择透过性,B,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亲密关系化学物质是（）,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,A,37/57,“,蛋白质,脂质,蛋白质”,三明治结构模型有什么不足？,把生物膜描述为静态刚性结构，这显然与膜功效多样性相矛盾,.,变形虫变形运动,植物细胞质壁分离,白细胞吞噬病菌,38/57,流动镶嵌模型基本内容：,1,、磷脂双分子层组成膜基本支架。,2,、蛋白质分子或镶嵌，或全部，部分嵌入，或横跨磷脂双分子层。,3、,生物膜含有一定流动性。,4,、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。,5,、除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。,39/57,糖蛋白,细胞膜上糖,分布在细胞膜外表面主要与蛋白质结合形成,糖蛋白,。,细胞膜外侧许多糖蛋白组成一层结构叫做,糖被,。,糖被：,含有保护和润滑、,与细胞识别、,细胞间信息传递等功效。,40/57,亲水头部,疏水尾部,磷酸“头”部是亲水，脂肪酸“尾”部是疏水。,41/57,时间,：,人物,：,提出,：,1972年,桑格和尼克森,流动镶嵌模型,42/57,流动镶嵌模型基本内容：,1,、磷脂双分子层组成膜基本支架。,2,、蛋白质分子或,镶嵌,，或全部，部分,嵌入,，或,横跨,磷脂双分子层。,3、磷脂分子和蛋白质分子能够运动,-,生物膜含有一定流动性,),4,、细胞膜外表，有一层由细胞膜上蛋白质与糖类结合形成,糖蛋白，叫做糖被,。,5,除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成糖脂。,幻灯片,22,特点,43/57,时间,：,人物,：,试验,：,资料三,为何会出现这种试验现象呢？,1917,年（在,Gorter,和,Grendel,之前）,朗姆瓦（,Langumuier,）,将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且每个分子一段浸入水中，另一端浮于水面。,单层磷脂分子在空气,水界面上是怎样排布呢？,44/57,标本用干冰等,冰冻,。后用冷刀断开，升温后暴漏断裂面。,冰冻蚀刻电子显微法,蛋白质,镶在,、,嵌入,、,横跨,在,磷脂双分子层中,。,蛋白质在膜中分布是,不对称,45/57,假说,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,20,世纪初,1959,年,1970,年,1972,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,弗雷和埃迪登,桑格和尼克森,对生物膜结构探索历程,细胞膜中脂质为连续两层,流动镶嵌模型,46/57,对生物膜结构探索历程,19,世纪末，欧文顿试验和推论：膜是由,组成；,20,世纪初，科学家化学分析结果，指出膜主要由,组成；,1959,年罗伯特森提出“三明治”结构模型：全部生物膜都,由,三层结构；,1970,年，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验，指出细胞膜含有,；,1972,年，桑格和,提出了,。,脂质脂质和蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,巩固：,47/57,对生物膜结构探索历程：,1、19世纪末，欧文顿提出：膜由,组成；,2、20世纪初，化学分析得出：膜成份是,和,；,3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是,；,4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：,三分层结构；,5、1970年，用荧光标识技术证实：膜含有,性；,6、1972年，桑格和尼克森提出：,模型。,48/57,2.,在推理分析得出结论后，还有必要对膜成份进行,提取、分离和判定吗？,有必要，经过判定能更准确地说明问题,3.,那为何一开始不直接对膜成份进行提取、分离,和判定呢？,当初技术不能实现,1.最初认识到生物膜是由脂质组成，是经过对,现象推理分析还是经过膜成份提取和判定？,从生理功效上入手，经过对现象推理分析。,49/57,假说,科学家,时间,欧文顿,两位荷兰科学家,罗伯特森,19,世纪末,20,世纪初,1959,年,1970,年,膜是由脂质组成,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜含有流动性,弗雷和埃迪登,对生物膜结构探索历程,细胞膜中脂质为连续两层,1925,年,细胞膜由脂质和蛋白质组成,科学家,50/57,51/57,磷脂内外两层所含,蛋白质种类和数量不一样,展现了膜,不对称性,;,糖类在细胞膜中分布极少,而且与蛋白质或脂质结合成,糖蛋白或糖脂分布在膜外表面,也展现了膜,不对称性5.,膜不对称性,所以,依据糖蛋白分布,能够判断细胞膜内外侧,.,52/57,依据今天所取得信息，你能否构建一个细胞膜模型？,想一想：,画一画：,细胞膜结构模型简图,53/57,蛋白质,磷脂双分子层,细胞膜结构模型,54/57,三明治模型,关键点：静态结构,思索,“,三明治”结构模型有什么不足？,55/57,生物膜流动镶嵌模型是否已完美无缺？,说说你看法。,生物膜流动镶嵌模型不可能完美无缺。,人类对自然界认识永无止境，伴随试验技术不停创新和改进，对膜研究将愈加细致入微，对膜结构深入认识将能更完善地解释细胞膜各种功效，不停完善和发展流动镶嵌模型。,P69,拓展题,二、流动镶嵌模型基本内容,56/57,磷脂分子是能够运动，含有,流动性,;,大多数蛋白质分子也是能够运动,也表达了,流动性,。,生物膜结构特点,:,一定流动性,57/57,