第二节生物膜的流动镶嵌模型课件

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,*,课程标准,简述细胞膜系统的结构和功能。,课标解读,1.了解生物膜结构的探索过程和方法。,2探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。,3探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。,4简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。,课程标准,1,群英争奖漫画图,情景创设,群英争奖漫画图情景创设,2,生物膜的流动镶嵌模型,祁东育贤中学 汪争良,生物膜的流动镶嵌模型祁东育贤中学 汪争良,3,观察下图，思考：部位指细胞什么结构?主要成分是什么？,细胞膜,脂质与蛋白质,观察下图，思考：部位指细胞什么结构?主要成分是什么？细胞膜,4,问题探讨,1.提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。,2.提示：有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料,问题探讨1.提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性,5,前面我们学了跨膜运输的案例，思考：水稻与蕃茄的选择吸收与细胞膜结构有联系么？,前面我们学了跨膜运输的案例，思考：水稻与蕃茄的选择吸收,6,1895,年欧文顿实验发现了什么奥秘？,尝试：如果大家来探索，会选择什么方向？化学成分还是空间结构？,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,推理分析,：,细胞膜是由脂质组成的,原理：相似相溶,1895年欧文顿实验发现了什么奥秘？尝试：如果大家来探索，会,7,磷脂分子的结构,胆 碱,磷 酸,甘 油,脂肪酸,1917年,欧文朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面,磷脂分子的结构胆 碱磷 酸甘 油脂肪酸1917年,8,1925,年荷兰科学家戈特和格伦德,实验,：,对血影的研究,两位科学分离纯化了红细胞，用丙酮提取了脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为（1.82.2）1，约为两倍。,推理分析,：,细胞膜中脂质分子排列为连续的两层,原理：数学推导,1925年荷兰科学家戈特和格伦德 实验：对血影的研究 推理,9,思维激活1,(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反应其分布的是,(,),(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层，试分析细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是(,)。,A,A,思维激活1(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反,10,（3）单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的，搅拌后浸没水中形成什么样子？,（3）单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏,11,思考与讨论一,1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析得出的。,2.有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。,3.提示：因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论,。,思考与讨论一,12,1959年,罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清析的暗-亮-暗三层结构，随后提出了他的模型，观点有哪些？缺陷是什么？,原始照片,染色彩照,1959年罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清析的暗-亮-暗三层结,13,罗伯特森三明治模型,罗伯特森三明治模型,14,观点,科学家发现,静态模型的细胞膜的结构和功能多样性不能一致，无法解释变形虫的变形运动和细胞的生长,1 暗亮暗三层结构,2 蛋白质脂质蛋白质,3 静态统一结构,缺陷,观点科学家发现1 暗亮暗三层结构缺陷,15,有什么证据证明,有什么证据证明,16,白细胞吞噬病菌过程图,白细胞吞噬病菌过程图,17,1970年,人鼠细胞融合实验，运用了什么技术？说明了什么问题？,荧光标记与细胞融合技术,蛋白质可运动,1970年人鼠细胞融合实验，运用了什么技术？说明了什么问题？,18,思维激活2,试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？,提示植物细胞的质壁分离、变形虫变形运动、白细胞吞噬病菌等,。,思维激活2试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？提,19,蛋白质的分布证据,蛋白质的分布证据,20,蛋白质分工模型,怎么判断细胞膜内外?,思维激活3,思维激活3,蛋白质分工模型怎么判断细胞膜内外?思维激活3思维激活3,21,思考与讨论二,1.提示：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。,思考与讨论二1.提示：在建立生物膜模型的过程中，实验技术,22,思考与讨论二,2.提示：在建立生物膜模型的过程中，,结构与功能相适应的观点,始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。,思考与讨论二2.提示：在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相,23,生物膜结构的探索历程小结,时间,科学家,科学实验,假说,19世纪末,欧文顿,膜是由脂质组成的,1925年,荷兰科学家,脂质为连续的两层,1959年,罗伯特森,生物膜为三层静态统一结构,1970年,弗雷和埃迪登,细胞膜具有流动性,1972年,桑格和尼克森,在新的观察和实验证据基础上,提出流动镶嵌模型,生物膜结构的探索历程小结时间科学家科学实验假说19世纪末欧文,24,科学探索基本步骤,课堂总结,科学探索基本步骤课堂总结,25,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（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）,2、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中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性,）,3、磷脂分子是可以运动的，大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（体现了膜的流动性）,、,4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,流动镶嵌模型的基本内容：1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（,26,知识深化,1,细胞膜的结构特点流动性,细胞膜具有流动性，原因是构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以,运动,的。,2细胞膜的功能特性选择透过性,细胞膜具有选择透过性主要与细胞膜上的,载体蛋白的专一性,有关。,知识深化1细胞膜的结构特点流动性,27,细胞膜的成分、结构、功能间的关系,细胞膜的成分、结构、功能间的关系,28,随堂反馈,下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，,请据图回答：,（1）图中B_,蛋白质,_的性质是由_,遗传物质,_决定的,构成,细胞膜基本支架的结构是,D,_,磷脂分子层,_。,（2）与细胞膜的识别功能有关的结构是,E,_,糖蛋白,_。,细胞膜,的外侧是_,M,_(M、N)侧，判断的依据是,_,M侧有糖蛋白,（3）吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有_,流动性,_的特性。,（4）不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细,胞膜上的哪些结构的不同？_,BE,_（填写标号）。,（5）当血浆中的葡萄糖分子通过细胞膜时，图中B的作用是,_,载体,_。,随堂反馈下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，,29,思维导图,剖,析,此题目的在于考查对细胞膜结构的识图能力，以及知识的应用能力，必须掌握细胞膜的成分、结构特点及物质出入细胞膜的主要方式。读图时要注意识别E代表的是具有识别能力的糖蛋白，区分膜内外的标志，D标记的结构是磷脂双分子层。,弄清,思维导图剖析此题目的在于考查对细胞膜结构的识图能力,30,谢 谢！,谢 谢！,31,课后巩固,物质通过细胞膜与细胞膜的流动性有密切关系，为了探究温度对细胞膜流动性的影响，做了下述实验：分别用红色、绿色荧光剂标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37,下融合，40 min后，发现融合后细胞膜上的红色和绿色均匀相间分布。有人认为该实验没有完成，请你继续完成该探究实验：,(1)补充未完成步骤：_ _。,(2)请指出可以从哪些方面来观察实验结果,：,课后巩固物质通过细胞膜与细胞膜的流动性有密切关系，为了探究温,32,相同时间之后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况。,_。,(3)请预测该实验最可能得出的结论,：,_ _,。,深度剖析,该实验目的是探究温度对细胞膜流动性的影响，实验变量是温度，根据对照原则，应该设置不同的温度进行相互对照，以确定温度对细胞膜流动性的影响,相同时间之后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况。,33,方法提炼,答案(1)分别将细胞放在温度低于37,(如0,)、高于37,(如60,)的条件下重复述实验,(2),比较红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需要的时间,(3)在一定温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动性增强,对照原则之相互对照,相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组之间相互对照，由此得出相应的结论。一般是在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。,方法提炼答案(1)分别将细胞放在温度低于37(如0,34,想象空间,发挥空间想象力，想象一个近似球型的细胞，其细胞膜的磷脂双分子层的三维立体结构！,想象空间发挥空间想象力，想象一个近似球型的细胞，其细胞膜的磷,35,