一轮复习：细胞膜流动镶嵌模型.ppt

时间：时间：19世纪末世纪末 实验：欧文顿植物细胞的通透性实验实验：欧文顿植物细胞的通透性实验 结论：细胞膜是由脂质组成结论：细胞膜是由脂质组成 非脂溶性物质非脂溶性物质 脂溶性物质脂溶性物质 1、欧文顿实验、欧文顿实验 时间：20世纪初 实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析 红细胞的细胞膜 成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。2、红细胞膜分析实验、红细胞膜分析实验 时间：时间：19251925年年 实验：实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层 结果：单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍 3、红细胞膜提取实验、红细胞膜提取实验 亲水头部亲水头部 疏水尾部疏水尾部 为什么磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层呢？为什么磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层呢？磷脂是一种由甘磷脂是一种由甘油、磷酸和脂肪油、磷酸和脂肪酸所组成的分子酸所组成的分子 连连续续两两层层排排列列 细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连续的两层呢？细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连续的两层呢？(1)磷脂分子的元素组成：C、H、O、N、P。(2)单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解 时间：1959年，实验：罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗明暗的三层结构。结果：蛋白质脂质蛋白质静态模型 4、电子显微镜观察实验、电子显微镜观察实验 时间：时间：1970年 实验：实验：人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合 结果：细胞膜具有流动性 5、荧光标记实验、荧光标记实验 1972年 桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上 提出了流动镶嵌模型 6、流动镶嵌模型、流动镶嵌模型【深入学习】1：两种模型的比较 从罗伯特森实验的局限性和蛋白质的分布角度比较流动镶嵌模型和蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型的异同 答案:(1)流动镶嵌模型认为生物膜是静态的，而后者认为是静态的；（2）流动镶嵌模型认为蛋白质的分布是丌均匀的，而后者认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧 三、对生物膜结构的探索历程三、对生物膜结构的探索历程 脂溶性物质易通过脂溶性物质易通过 膜由膜由脂质脂质组成组成 膜化学分析膜化学分析 膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 提取脂质，铺展实验提取脂质，铺展实验 细胞膜中的脂质分子细胞膜中的脂质分子双双层排列层排列 电镜下观察电镜下观察 提出三层静态模型提出三层静态模型 质疑三层静态模型质疑三层静态模型 人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验 细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 提出提出流动镶嵌流动镶嵌模型模型磷脂双分子层构成膜的基本骨架磷脂双分子层构成膜的基本骨架 蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层，有的贯穿整个磷脂双分子层双分子层，有的贯穿整个磷脂双分子层 三、流动镶嵌模型基本内容三、流动镶嵌模型基本内容 2细胞膜的外表面细胞膜的外表面 糖类与蛋白质结合形成糖类与蛋白质结合形成糖蛋白糖蛋白，具有保护、，具有保护、润滑和识别的作用润滑和识别的作用糖类与脂质结合形成糖脂糖类与脂质结合形成糖脂 3生物膜的特点生物膜的特点 结构上表现为结构上表现为流动流动性性功能上表现为功能上表现为选择透过选择透过性性 A A、流动性的原因：生物膜上的、流动性的原因：生物膜上的脂质和大多数脂质和大多数的蛋白质的蛋白质都是运动的都是运动的 B B、选择透过性的原因：生物膜上载体的、选择透过性的原因：生物膜上载体的种类种类和数量和数量决定的决定的 载体种类数量 项目 特点 原因 实例 影响因素 结构特点 一定的流动性 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、主动运输 温度在一定范围内，细胞膜的流动性随温度升高而增大 功能特性 选择透过性 遗传特性 载体种类、数量 选择透过性 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K的吸收和Na的排出 内因：细胞膜上载体的种类和数量；外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素 二者关系 3细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系(1)流动性和选择透过性的关系：区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。(2)流动性的原理构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透过性的原理膜上载体蛋白的种类和数量不同。(3)流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜厚度的改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。【了解感知】4、5：C层 4、说出流动镶嵌模型提出的科学家并简述该模型的内容 5.说出下图丌同数字代表的结构及作用 【迁移运用】1：B、C层展示 1、摄取细胞膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为S。请预测细胞表面积的值接近于_。2、磷脂是组成细胞膜的重要成分,这不磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式存油,每个小油滴都由磷脂膜包被,该膜最可能结构是（）A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内 B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成,结构不细胞膜完全相同 D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对 细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质不糖类结合形成的糖蛋白，叫糖被。下面有关糖被在生命活动中的作用的叙述，丌正确的 是（）A、保护、润滑作用 B、识别抗原 C、信息交流 D、选择透过性 对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即有出现了斑点。上述实验丌能说明的是 A细胞膜具有流动性 B荧光染料能不细胞膜组成成分结合 C根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加 P(不 As 原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中 P 含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加对此现象丌合理解释是()AAs 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定 BAs 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢 CP 影响 As 的吸收，不细胞膜上的载体种类和数量有关 DP 是构成磷脂、核酸和 ATP 的重要元素，能促进水稻生长发育【深入学习】2：自由展示 准确识记生物膜结构和功能特点，并简述原因 下列体现生物膜结构特点的是_;体现功能特点的是_ 白细胞吞噬病菌 细胞膜外K+的浓度远低于膜内 变形虫的变形运动 唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 海带细胞内的I浓度远远高于海水中的 I一浓度 质壁分离不复原 高等植物细胞之间通过胞间连丝相连接，完成信息交流 2流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型：见右图。(2)组成成分及其分布：_构成膜的基本支架。蛋白质分子有的_，有 的 部 分 或 全 部 嵌 入 磷 脂 双 分 子 层 中，有 的_。细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成_，也可以和脂质结合形成_。磷脂双分子层 镶嵌在磷脂双分子层表面 横跨整个磷脂双分子层 糖蛋白 糖脂 (3)结构特点：具有_，其原因是组成膜的_和大多数蛋白质分子，大都是可以运动的。一定的流动性 磷脂分子 【迁移运用】2：自由展示 物质通过细胞膜不膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37摄氏度条件下融合并培养，40分后，融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。（1）该探究实验的设计严密吗？_如你认为丌严密，应如何补充？(1)丌严密，缺少对照实验。再分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后分别让两个细胞在10、40 条件下融合并培养 (2)两种荧光物质在细胞膜上分布均匀所用的时间 【迁移运用】2：自由展示 (3)40 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min，10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min 结论：温度升高时细胞膜的流动加快、加强 40 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min，10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min 结论：升高时细胞膜的流动减慢、减弱 40、37、10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间都等于40 min 结论：温度变化对膜的流动性没有影响 (4)在一定范围内随着温度的升高，膜的流动性会加快、加强 (3)40 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min，10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min 结论：温度升高时细胞膜的流动加快、加强 40 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min，10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min 结论：升高时细胞膜的流动减慢、减弱 40、37、10 条件下两种荧光物质分布均匀所用时间都等于40 min 结论：温度变化对膜的流动性没有影响 (4)在一定范围内随着温度的升高，膜的流动性会加快、加强