《生物 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 新人教版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 新人教版必修1.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第2 2节生物膜的流动镶嵌模型节生物膜的流动镶嵌模型自主学习自主学习凝练素养凝练素养自主学习自主学习 读教材读教材学基础学基础一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程请阅读教材第请阅读教材第65656767页页“对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程”,完成下面的问题。完成下面的问题。时间时间(人物人物)实验实验依据依据结论结论或假或假说说1919世世纪纪末末欧文欧文顿顿对对植物植物细细胞胞进进行通透性行通透性实验实验,发现发现凡是可以溶于凡是可以溶于 的物的物质质更容易通更容易通过细过细胞膜胞膜膜是由膜是由 组组成的成的2020世世纪纪初初对对哺乳哺乳动动物物红细红细胞的
2、胞的细细胞膜胞膜进进行化学分析行化学分析膜的主要成分是膜的主要成分是 和和 ,脂质脂质脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质19251925年荷年荷兰兰科学家科学家从人的从人的红细红细胞中提取脂胞中提取脂质质,铺铺展成展成单单分子分子层层。其面。其面积积是是红细红细胞表面胞表面积积的的 倍倍膜中的脂膜中的脂质质分子必然排列分子必然排列为为 ,19591959年年罗罗伯特森伯特森电电子子显显微微镜镜下看到下看到细细胞膜胞膜清晰的清晰的 三三层结层结构构所有的生物膜都由所有的生物膜都由 ,三三层结层结构构构成构成,是静是静态态的的结结构构19701970年年 标记标记的小鼠的小鼠细细胞胞和人和人细细胞融合胞
3、融合实验实验细细胞膜具有胞膜具有 .19721972年桑年桑格格和尼克森和尼克森新的新的观观察和察和实验证实验证据据提出提出为为大多数人所接受的大多数人所接受的 .2 2连续的两层连续的两层暗暗亮亮暗暗蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质荧光荧光流动性流动性流流动镶嵌模型动镶嵌模型思考思考 人、鼠细胞融合实验是在人、鼠细胞融合实验是在37 37 条件下进行的条件下进行的,温度会影响细胞温度会影响细胞融合的速率吗融合的速率吗?说出理由。说出理由。提示提示:会。温度会影响分子运动的速率会。温度会影响分子运动的速率,进而影响细胞融合的速率进而影响细胞融合的速率。二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型
4、的基本内容请阅读教材第请阅读教材第6868页页“流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容”,完成下面的问题。完成下面的问题。1.1.化学组成化学组成:主要是主要是 分子和分子和 分子。分子。2.2.模型结构模型结构磷脂磷脂蛋白质蛋白质基本支架基本支架流动性流动性蛋白质分子蛋白质分子蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白3.3.结构特点结构特点:具有一定的具有一定的 。流动性流动性判断判断(1)(1)膜的成分中只有磷脂和蛋白质。膜的成分中只有磷脂和蛋白质。()(2)(2)组成生物膜的蛋白质全部都平铺在磷脂双分子层的表面上。组成生物膜的蛋白质全部都平铺在磷脂双分子层的表面上。()(3)(3)细胞膜内
5、、外表面上都有糖蛋白分布。细胞膜内、外表面上都有糖蛋白分布。()(4)(4)细胞膜选择透过性的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。细胞膜选择透过性的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。()(5)(5)细细胞胞膜膜的的流流动动性性是是指指组组成成细细胞胞膜膜的的磷磷脂脂分分子子和和大大多多数数蛋蛋白白质质分分子子是是可可以以运动的。运动的。()主题主题凝练素养凝练素养 解难题解难题提能力提能力生物膜的结构特点和功能特点分析生物膜的结构特点和功能特点分析教师参考教师参考问题引领问题引领:1.1.吞噬细胞吞噬衰老损伤的细胞过程体现了细胞膜具有什么结构特点吞噬细胞吞噬衰老损伤的细胞过程体现了细胞膜具有什么结构特点?2
6、.2.细胞膜具有选择透过性的结构基础是什么细胞膜具有选择透过性的结构基础是什么?3.3.细胞膜的流动性与选择透过性有何关系细胞膜的流动性与选择透过性有何关系?1.1.生物膜的结构特点生物膜的结构特点:流动性流动性(1)(1)结构基础结构基础:磷脂双分子层是轻油般的流体磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。其上的大多数蛋具有流动性。其上的大多数蛋白质分子也是可以运动的。白质分子也是可以运动的。(2)(2)生理意义生理意义:保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、融保证了细胞的物质运输、信息交流、运动、变形、分裂、融合等正常生命活动的进行。合等正常生命活动的进行。(3)(3)体现实例体
7、现实例:细胞融合、变形虫变形、分泌蛋白的分泌、温度改变时膜的细胞融合、变形虫变形、分泌蛋白的分泌、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀、失水皱缩等。厚度改变、动物细胞吸水膨胀、失水皱缩等。2.2.生物膜的功能特点生物膜的功能特点:选择透过性选择透过性(1)(1)结构基础结构基础:膜上具有载体蛋白。膜上具有载体蛋白。(2)(2)生理意义生理意义:控制物质进出。控制物质进出。3.3.流动性和选择透过性的关系流动性和选择透过性的关系(1)(1)区区别别:具具有有一一定定的的流流动动性性是是细细胞胞膜膜的的结结构构特特点点,即即磷磷脂脂分分子子是是运运动动的的,大大多多数数蛋蛋白白质质分分子子也也
8、是是运运动动的的。选选择择透透过过性性是是细细胞胞膜膜的的功功能能特特点点,即即水水分分子子、被被选选择择的的离离子和小分子可以通过子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。(2)(2)联系联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。以上关系可表示为以上关系可表示为:4.4.影响膜流动性的因素影响膜流动性的因素主要包括温度、主要包括温度、pHpH、重金属等。、重金属等。【典例典例】(20172017山西朔州月考山西朔州月考)某同学根据细胞膜的知识某同学根据细胞膜的知识,绘制了细胞膜绘制了
9、细胞膜的亚显微结构图的亚显微结构图,如下图所示如下图所示:(1)(1)请指出图中的一处明显错误请指出图中的一处明显错误:。解析解析:(1)B(1)B为磷脂双分子层为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架构成细胞膜的基本骨架,其排列方式应为其排列方式应为:亲亲水性头部排在外侧水性头部排在外侧,疏水性尾部排在内侧。疏水性尾部排在内侧。答案答案:(1)(1)磷脂双分子层的排布方式错误磷脂双分子层的排布方式错误解解析析:(2)(2)脂脂溶溶性性溶溶剂剂可可以以溶溶解解磷磷脂脂,B,B的的名名称称是是磷磷脂脂双双分分子子层层。动动物物细细胞胞吸水膨胀时吸水膨胀时,B,B的厚度变小的厚度变小,说明磷脂双分子层
10、具有一定的流动性。说明磷脂双分子层具有一定的流动性。(3)(3)细胞识别、物质的跨膜运输分别与膜上的糖蛋白有关。细胞识别、物质的跨膜运输分别与膜上的糖蛋白有关。答案答案:(2)B(2)B磷脂双分子层一定的流动性磷脂双分子层一定的流动性(3)A(3)A(2)(2)有些脂溶性溶剂如苯酚可以溶解有些脂溶性溶剂如苯酚可以溶解 而造成膜的损伤。而造成膜的损伤。动物细胞吸水膨胀时动物细胞吸水膨胀时B B的厚度变小的厚度变小,说明说明B B具有具有。(3)(3)细胞识别、细胞膜的功能与图中的细胞识别、细胞膜的功能与图中的(填字母填字母)有关。有关。方法透析方法透析 判断细胞膜内侧和外侧的技巧判断细胞膜内侧和
11、外侧的技巧(1)(1)依据依据:细胞膜的糖类与蛋白质结合形成糖蛋白细胞膜的糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白只分布于细胞膜糖蛋白只分布于细胞膜外侧。外侧。(2)(2)方法方法:有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧,另一侧为细胞膜的内侧。另一侧为细胞膜的内侧。备选例题备选例题(2017(2017河北保定月考河北保定月考)单纯的磷脂分子在水中可形成双层脂分子的球单纯的磷脂分子在水中可形成双层脂分子的球形脂质体形脂质体(如图如图),),它载入药物后可将药物送入靶细胞内它载入药物后可将药物送入靶细胞内,下列关于脂质下列关于脂质体的叙述正确的是体的叙述正确的是()A.A.在在a a处
12、嵌入脂溶性药物处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞利用它的流动性将药物送入细胞B.B.在在b b处嵌入脂溶性药物处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞利用它的流动性将药物送入细胞C.C.在在a a处嵌入水溶性药物处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞D.D.在在b b处嵌入水溶性药物处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞C C解解析析:球球形形脂脂质质体体的的双双层层脂脂分分子子的的亲亲水水端端朝朝外外,疏疏水水端端朝朝内内,所所以以图图中中 a a 处处可可嵌嵌入
13、入水水溶溶性性物物质质;细细胞胞膜膜是是由由磷磷脂脂双双分分子子层层构构成成的的,也也是是脂脂质质,图图中中利利用用脂质体可以和细胞膜融合的特点脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。将药物送入靶细胞内部。【题组演练题组演练】1.(1.(20172017吉林长春期中吉林长春期中)脂溶性的小分子物质能以自由扩散的方式进入脂溶性的小分子物质能以自由扩散的方式进入细胞内细胞内,这是因为这是因为()A.A.细胞膜的主要成分是磷脂双分子层细胞膜的主要成分是磷脂双分子层B.B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C.C.细胞膜的结构特点是具有流动性细胞膜的结
14、构特点是具有流动性D.D.细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜解析解析:细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,由于相似相溶的原理由于相似相溶的原理,因此脂溶因此脂溶性的小分子物质容易进入细胞内。性的小分子物质容易进入细胞内。A A2.(2.(20172017天津红桥期中天津红桥期中)下图是细胞膜的亚显微结构模式图下图是细胞膜的亚显微结构模式图,下列有关说下列有关说法错误的是法错误的是()A.A.细胞的识别与物质细胞的识别与物质有关有关B.B.在膜中不可运动且分布均匀在膜中不可运动且分布均匀C.C.构成细胞膜的基本骨架构成细胞膜的基本骨架D.D.细胞膜的结构特点是具有
15、流动性细胞膜的结构特点是具有流动性解解析析:细细胞胞膜膜上上的的糖糖蛋蛋白白具具有有识识别别功功能能;组组成成细细胞胞膜膜的的即即蛋蛋白白质质分分子子大大都都是是可可以以运运动动的的,体体现现了了细细胞胞膜膜的的功功能能特特点点是是具具有有流流动动性性;是是磷磷脂脂双双分子层分子层,构成了细胞膜的基本骨架。构成了细胞膜的基本骨架。B B图说教材图说教材:对生物膜结构与功能关系的理解对生物膜结构与功能关系的理解(1)(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架磷脂双分子层构成膜的基本支架,为图中为图中a;a;蛋白质分子在膜上的位置有蛋白质分子在膜上的位置有镶嵌、贯穿、覆盖三种镶嵌、贯穿、覆盖三种,为图中为
16、图中b;b;多糖与蛋白质分子结合多糖与蛋白质分子结合,合称糖蛋白合称糖蛋白,又又称糖被称糖被,为图中为图中d d。(2)(2)构构成成膜膜的的磷磷脂脂分分子子是是可可以以运运动动的的,大大多多数数的的蛋蛋白白质质分分子子也也是是可可以以运运动动的的,因此生物膜的结构特点表现为流动性。因此生物膜的结构特点表现为流动性。(3)(3)生生物物膜膜上上的的蛋蛋白白质质(b)(b)具具有有多多种种功功能能,如如有有的的具具有有载载体体功功能能,参参与与物物质质跨跨膜膜运运输输,由由于于载载体体具具有有专专一一性性,因因此此,在在一一定定程程度度上上决决定定了了生生物物膜膜具具有有选选择择透透过过性性;糖
17、糖蛋蛋白白具具有有保保护护、识识别别、润润滑滑、免免疫疫等等功功能能。需需要要注注意意的的是是糖糖被被并并非非等等同同于于糖糖蛋蛋白白,只只有有位位于于膜膜外外表表面面的的一一层层糖糖蛋蛋白白才才称称糖糖被被,因因此糖被又可以作为区分细胞内外的标志。此糖被又可以作为区分细胞内外的标志。【跟跟踪踪训训练练】(20162016福福建建上上杭杭月月考考)如如图图为为细细胞胞膜膜结结构构示示意意图图。请请回回答答问题问题:(1)(1)图中图中表示两层表示两层分子分子,它构成细胞膜的基本支架。它构成细胞膜的基本支架。(2)(2)离子进入细胞的方向是离子进入细胞的方向是(用图中字母和用图中字母和“”表示表
18、示)。解析解析:(1)(1)细胞膜的基本支架为磷脂双分子层细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,为图中的为图中的。(2)(2)为为糖糖蛋蛋白白,在在细细胞胞的的外外表表面面,则则A A面面为为细细胞胞外外,B,B面面为为细细胞胞内内,离离子子进进入细胞的方向是入细胞的方向是ABAB。答案答案:(1)(1)磷脂磷脂(2)AB(2)AB(3)(3)与细胞相互识别有关的是图中的与细胞相互识别有关的是图中的 。(4)(4)细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中的种类和数量。的种类和数量。解析解析:(3)(3)图中图中为糖蛋白为糖蛋白,具有信息识别作用。具有信息识别作用。
19、(4)(4)细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度。细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度。答案答案:(3)(3)糖蛋白糖蛋白(糖被糖被)(4)(4)蛋白质蛋白质形成学科核心素养形成学科核心素养(一一)重要生物学概念重要生物学概念1.1.脂溶性物质能优先通过细胞膜脂溶性物质能优先通过细胞膜,说明细胞膜中含有脂质。说明细胞膜中含有脂质。2.2.流动镶嵌模型认为流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本支架磷脂双分子层构成膜的基本支架,蛋白质分子覆盖、镶蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。嵌或贯穿于磷脂双分子层中。3.3.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。功能特性是具有选择透过性。4.4.糖被只分布于细胞膜的外表面糖被只分布于细胞膜的外表面,与细胞识别、保护、润滑、免疫作用有关。与细胞识别、保护、润滑、免疫作用有关。(二二)学科核心素养学科核心素养1.1.生命观念生命观念:形成细胞膜的结构与功能观。形成细胞膜的结构与功能观。2.2.理性思维理性思维:运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维的方法运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维的方法总结流动镶嵌模型的主要内容。总结流动镶嵌模型的主要内容。(三三)网络构建网络构建请尝试构建本课时知识网络请尝试构建本课时知识网络