同步教案系列丛书•高中生物同步课件（必修一）：专题4.2 生物膜的流动镶嵌模型PPT

第 2 节 生物膜的流动镶嵌模型 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。 因为细胞膜很薄，具有一定的弹性，是一种选择透过性膜，能够控制物质的进出。 体现了生物体的结构和功能相适应的观点。 问题探讨： 在制作真核细胞三维模型中，遇到用什么材料做细胞膜的问题，现在有三种材料：塑料布，普通布和弹力布，你选用哪种材料？为什么？这种选择的依据是细胞膜的功能，这体现了生物学的哪个基本观点？ 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构? ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 提出假说：膜是由脂质组成的 一、对生物膜结构的探索历程 实验一 时间：19世纪末 1895年 实验：欧文顿用500多种物质，对植物细胞进行上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的： 1.从生理功能入手的科学探究 凡可以溶于脂质的物质，比不溶 于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。 （相似相溶原理） 分析表明：膜的成分主要是 时间：20世纪初 实验二： 科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟红细胞中分离出来，发现细胞不但能被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，可以获得较纯净的细胞膜。 脂质和蛋白质。 问题：为什么要选用哺乳动物成熟红细胞膜来进行分析？ 细胞膜中的脂质排列成连续的两层。 实验三： 时间：1925年 人物：两位荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积的2倍。 问题1： 可以推测出什么结论： 问题2:为什么用丙酮提取脂质？ 有机溶剂可以溶解有机物， 构成膜的脂质主要是（ ）还有少量（ ) 磷脂 胆固醇 亲水头部 疏水尾部 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。 磷脂分子结构： 假如把磷脂分子按在水里，磷脂分子将怎样排布? 亲水的头部排在外边，疏水的尾部排在里面，形成一个球。 问题3:为什么磷脂分子在“空气---水” 界面上铺展 成单分子层？头尾如何排布？ 问题4:细胞是生活在液体环境中的，外面有体液，里面有细胞内液，你猜想细胞膜中的磷脂是怎样排列的？ 磷脂是呈双分子层排列的。亲水的头部排列在膜的外侧，疏水的尾部相对，排列在膜的内侧。 亲水头部 亲水头部 疏水尾部 磷脂双分子层 细胞外水环境 细胞内水环境 2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 有必要，应通过实验进行检验和修正。 3. 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定，而从生理功能入手呢？ 因为当时技术的局限，不能实现对物质的提取。 最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现 象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 通过对现象的推理分析 思考与讨论P66 2.单位膜模型的提出 实验四： 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗 的三层结构。 蛋白质 蛋白质 脂质 问题2:单位膜结构有何缺陷？ 问题1:单位膜结构的内容是什么？ 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成的静态统一结构。 静态的刚性结构与细胞膜功能多样性相矛盾，就连细胞的生长，变形虫的变形运动，精子与卵细胞的融合，植物细胞的质壁分离，物质的跨膜运输都无法解释。 时间：1970年 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。 实验五： 细胞膜具有流动性。 这一实验说明： （3)新技术带来新模型 思考与讨论P67 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？ 2.在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的 观点是如何体现的？ 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膜的存在。荧光标记小鼠和人的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，人类的认识不能发展。 这个观点始终引导人们不断地去实践、认识，一步步地去接近生物膜结构的真相。 二、流动镶嵌模型的基本内容： 有的镶在磷脂双分子层表面, 有的嵌入磷脂双分子层中， 有的贯穿于整个磷脂双分子层。 问题3：蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排