3.1细胞膜的结构和功能第2课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

回顾第一课时的学习内容 ，建构细胞膜上磷脂分子的排列模型。 建构细胞膜上磷脂分子的排列模型。 细胞膜成分 所占比例 脂质（磷脂最丰富） 约50% 蛋白质 约40% 糖类 2%~10% 细胞膜具有怎样的结构，才得以支持细胞膜行使复杂的功能？ 对细胞膜 结 构 的 探 索 课时任务 活动1：对细胞膜结构的探索 合作探究：请自主学习课本P43页的内容，完成在对细胞膜结构的探索历程中有哪些科学家的参与，他们作出了哪些贡献？ 1 2 3 4 20世纪40年代，人们的观点是？ 1959年，罗伯特森得出什么结论？ 20世纪60年代人们的质疑是什么？ 1970年科学家做了什么实验？得出了什么结论？ 电子束照射大分子，散射度高，黑暗； 电子束照射小分子，散射度低，光亮。 提出假说： ①细胞膜为蛋白质-脂质-蛋白质三层结构组成 ②细胞膜是静态的 1.1959年，罗伯特森的暗—亮—暗结构 暗线的电子密度和穿过蛋白质分子的电子密度大致相同， 明线的电子密度和穿过磷脂分子的电子密度大致相同 “暗—亮—暗”三层结构分别是什么物质？ 实验验证： 提取哺乳动物红细胞膜，化学分析。含有大量磷脂和少量胆固醇，还有蛋白质等。 技术 进步 蛋白质含量远高于最初数据 早期假说： 蛋白质排列在脂双层两侧 实验证据： 电镜“暗-明-暗”三层 假说： 所有细胞膜都由“蛋白质-磷脂-蛋白质”三层构成 罗伯特森把暗带解读为蛋白质，明带解读为脂质——这种解读实际上是错的。暗带实际表示磷脂的疏水部分，两条暗带代表了两层磷脂。 磷脂双分子层夹在两层蛋白质分子之间，因此是静态模型。 解释 1.1959年，罗伯特森的暗—亮—暗结构 根据罗伯特森的假说，“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型 资料： 电子显微镜下， 细胞膜的厚度约为7~8nm 不含蛋白质的脂双层厚度约为7~8nm 厚度约为>20nm 与“三明治”模型 矛盾！ （也呈现“暗—亮—暗”结构） 资料：物理科学家将标本用干冰等冰冻，在低温下用冷刀将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面（冰冻蚀刻法），发现蛋白质在膜中的分布情况。 外层磷脂 内层磷脂 冰冻蚀刻的结果说明蛋白质在细胞膜中是如何排布的？ 外层磷脂 内层磷脂 根据冰冻蚀刻细胞膜的结果，重新排布蛋白质分子的位置，修正细胞膜模型 根据冰冻蚀刻细胞膜的结果，重新排布蛋白质分子的位置，修正细胞膜模型。 不少科学家不仅对“三明治”模型中蛋白质分子的分布提出质疑，还对“细胞膜是静止的”这一观点难以解释细胞生长、繁殖等生命活动提出了质疑。 不同声音！ 细胞的生长与分裂 变形虫的变形运动 受精时 细胞融合 白细胞追杀细菌 酵母菌的 出芽生殖 提出假设： 生物膜具有流动性 2.质疑：细胞膜是静态的 人细胞 鼠细胞 荧光标记膜蛋白 诱导 融合 370C 40分钟 1970年， Larry Frye等荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。 3.人鼠融合实验 结论：细胞膜中的某些蛋白质分子是能运动的。 资料： 结论：细胞膜中的磷脂分子也能运动。 结论： 细胞膜具有一定的流动性 资料： 细胞膜所含糖类甚少,主要是一些寡糖和多糖链,它们都以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂和糖蛋白;这些糖链绝大多数是裸露在细胞膜的外侧。 1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型被多数人所接受。 4.流动镶嵌模型的提出 流动镶嵌模型还在不断发展中…… 补充资料： 科学家用去污剂处理细胞膜提取蛋白质时，发现总有些区域的蛋白质不能被提取出来，说明这些区域中的蛋白质与脂质成分的联系十分紧密。 阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，总结下列问题： 1、细胞膜的基本支架是什么？ 2、蛋白质在细胞膜上如何分布？ 3、细胞膜具有流动性的原因是什么？ 4、什么叫糖蛋白？有什么功能？ 活动2：流动镶嵌模型的主要内容 细胞膜的“流动镶嵌模型”可以很好的支持和解释细胞膜的功能吗？ 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型 组 分 细 胞 膜 功 能 蛋白质 糖类（少） 结 构 磷 脂 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 结构特点：流动性 细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动 脂双层为基本支架 镶、嵌、贯穿 细胞表面 运动 运动 有序组合 适应 科学方法 课时任务 实验、推理和想象 提出假说 实验验证 提出新假说 实验验证 建构模型 修正模型 科学 方法 细胞膜结构研究在发展。。。 提出假说 对细胞膜结构特点的应用探索 课时任务 资料： 水溶性药物、脂溶性药物应该分别位于脂质体的 什么位置？ 结论 水溶性药物应该位于脂质体的脂双层包裹的水溶液