人教版高中生物必修1《生物膜的流动镶嵌模型》.ppt

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1、第第2 2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程问题的提出问题的提出实验观察实验观察提出假说提出假说实验验证实验验证引出新问题引出新问题实验探究实验探究为什么生物膜能控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系为什么生物膜能控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系？细胞膜对不同物质通透性不同，溶于脂质的物质更容易通过。细胞膜对不同物质通透性不同，溶于脂质的物质更容易通过。膜由脂质组成膜由脂质组成分离哺乳动物红细胞的膜，分析其化学成分主要为脂质和蛋白质分离哺乳动物红细胞的膜，分析其化学成分主要为脂质和蛋白质脂质和蛋白质如何构成细胞膜？脂质和蛋白

2、质如何构成细胞膜？脂质在细胞膜中如何排列？蛋白质在细胞中如何分布？脂质在细胞膜中如何排列？蛋白质在细胞中如何分布？流动镶嵌模型流动镶嵌模型“单位膜单位膜”模型模型建立模型建立模型完善模型完善模型 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子 探究一：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想探究一：根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试构建磷脂分子在像力，尝试构建磷脂分子在空气空气水界面中水界面中的模型的模型要求：要求：1.前后两桌为一小组。前后两桌为一小组。2.小桶内不同颜色的橡皮泥代表膜上的不同成小桶内不同颜色的橡皮泥代表膜上的不同成分，

3、包装还没打开的那种用来做磷脂分子，一小块分，包装还没打开的那种用来做磷脂分子，一小块橡皮泥可以做橡皮泥可以做2-3个磷脂分子。个磷脂分子。3.组长分工要明确，小组成员间通力合作，看组长分工要明确，小组成员间通力合作，看哪一组又快又好地完成模型构建任务。哪一组又快又好地完成模型构建任务。4.展示成果时，声音要哄亮，简明扼要地描述展示成果时，声音要哄亮，简明扼要地描述本组想法。本组想法。对生物膜结构的探索程对生物膜结构的探索程 磷脂分子排列为单分子层资料1 朗姆瓦的实验 1917年,朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了单

4、层，而且每个磷脂分子的头部浸入水中，尾部浮于水面。探究二：细胞膜的两侧均为水环境，细胞膜中探究二：细胞膜的两侧均为水环境，细胞膜中的磷脂分子又会如何排列？请构建模型。的磷脂分子又会如何排列？请构建模型。对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程资料资料2 2 荷兰科学家的实验荷兰科学家的实验 1925 1925年，荷兰科学家戈特年，荷兰科学家戈特E.GorterE.Gorter和格伦德和格伦德F.GrendelF.Grendel，用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞，用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得膜中提取脂质，在空

5、气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的单分子层的面积约为红细胞表面积的2 2倍倍结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程 探究三：根据膜中蛋白质的功能，大胆想像蛋探究三：根据膜中蛋白质的功能，大胆想像蛋白质分子在膜中的位置，继续完善模型白质分子在膜中的位置，继续完善模型资料资料3 3：罗伯特森的实验：罗伯特森的实验 1959 1959年电镜下观察到的细胞膜年电镜下观察到的细胞膜暗暗亮亮暗的三层结构，并构建了暗的三层结构，并构建了“单位膜单位膜”模型。模型。超薄切片技术获得的细胞膜照片超薄切片技术获得的细胞膜照片对生物膜结构

6、的探索历程对生物膜结构的探索历程生物膜都由蛋白质磷脂蛋白质生物膜都由蛋白质磷脂蛋白质三层结构构成三层结构构成结论：结论：蛋白质分子都蛋白质分子都覆盖覆盖在磷脂在磷脂双分子层的两侧双分子层的两侧;构成细胞膜的蛋白质分子和磷构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是脂分子都是静止静止不动的。不动的。特点特点特点特点：不足：不足：难以解释原生质层的伸缩、难以解释原生质层的伸缩、细胞生长、变形虫运动、细胞生长、变形虫运动、白白细胞吞噬病菌病毒细胞吞噬病菌病毒等现象等现象 标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。露断裂面。蛋白质分布不规则，或蛋白质分布不规则，或镶

7、在、镶在、或或嵌入、嵌入、或或贯穿贯穿在磷脂双分子层中。在磷脂双分子层中。资料资料4 4 冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法对生物膜结构的探索对生物膜结构的探索思考：蛋白质在生物膜中的分布有什么特点？思考：蛋白质在生物膜中的分布有什么特点？资料料5：磷脂分子的运：磷脂分子的运动对生物膜结构特点的探索对生物膜结构特点的探索资料资料6 6：人：人-鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验资料资料5 5、6 6表明什么？表明什么？对生物膜结构特点的探索对生物膜结构特点的探索 诱导诱导融合融合4040分钟后分钟后人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记荧光标记的蛋白质的蛋白质 细胞膜中的细胞膜中的磷脂分子磷脂分子和和蛋白质分子蛋白质分子是是可以运动可以运动的，的，因此因此细胞膜细胞膜具有一定的具有一定的流动性流动性。2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家，这是自科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果膜蛋白质有关的研究成果。皮特阿格雷罗德里克麦金农