高中生物 第4章第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型課件 新人教版必修1

第4章第2節(jié)新知探究巧設(shè)計(jì)通要點(diǎn)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)2通高考課堂練課下練名師課堂一點(diǎn)通創(chuàng)新演練大沖關(guān)一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間時(shí)間( (人物人物) )實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說結(jié)論或假說1919世紀(jì)末歐世紀(jì)末歐文頓文頓對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行通透性對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行通透性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 更更容容易通過細(xì)胞膜易通過細(xì)胞膜膜是膜是由由 組成組成2020世紀(jì)初世紀(jì)初對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析胞膜進(jìn)行化學(xué)分析膜的主要成分膜的主要成分是是 和和 脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)時(shí)間時(shí)間( (人物人物) )實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說結(jié)論或假說19251925年荷蘭年荷蘭科學(xué)家科學(xué)家從紅細(xì)胞中提取的脂質(zhì)從紅細(xì)胞中提取的脂質(zhì)鋪成單分子層。其面積鋪成單分子層。其面積是紅細(xì)胞表面積是紅細(xì)胞表面積的的 倍倍膜中的脂質(zhì)分子膜中的脂質(zhì)分子必然排列必然排列為為 19591959年羅伯年羅伯特森特森電子顯微鏡下看到細(xì)胞電子顯微鏡下看到細(xì)胞膜清晰膜清晰的的三三層結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)所有的生物膜都所有的生物膜都由由 三三層層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是靜結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是靜態(tài)的結(jié)構(gòu)態(tài)的結(jié)構(gòu)2 2連續(xù)連續(xù)的兩層的兩層暗暗亮亮暗暗蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)時(shí)間時(shí)間( (人物人物) )實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說結(jié)論或假說19701970年年 標(biāo)記標(biāo)記的小鼠細(xì)胞的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜細(xì)胞膜具有具有 19721972年桑格年桑格和尼克森和尼克森新的觀察實(shí)驗(yàn)證據(jù)新的觀察實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出為大多數(shù)人所接受提出為大多數(shù)人所接受的的 熒光熒光流動(dòng)性流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容(1)(1)結(jié)構(gòu)模型：結(jié)構(gòu)模型：磷脂雙分子層磷脂雙分子層基本支架基本支架流動(dòng)性流動(dòng)性蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子嵌入嵌入鑲鑲貫穿于貫穿于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)糖蛋白糖蛋白糖被糖被外表面外表面細(xì)胞識(shí)別細(xì)胞識(shí)別流動(dòng)性流動(dòng)性1 1細(xì)胞膜的物質(zhì)組成及其結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜的物質(zhì)組成及其結(jié)構(gòu)的探索(1)(1)仔細(xì)觀察教材仔細(xì)觀察教材P66P66思考與討論思考與討論 中磷脂分子圖示，中磷脂分子圖示，思考并討論下列問題：思考并討論下列問題：磷脂分子含有哪些元素？磷脂分子含有哪些元素？提示：提示：C C、H H、O O、N N、P P。磷脂分子具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？磷脂分子具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？提示：提示：磷脂分子是由磷酸組成的親水的磷脂分子是由磷酸組成的親水的“頭頭”部和甘油、部和甘油、脂肪酸組成的疏水的脂肪酸組成的疏水的“尾尾”部所構(gòu)成。部所構(gòu)成。依據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，討論依據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，討論并解釋為什么磷脂在空氣水界面上鋪展成單分子層？并解釋為什么磷脂在空氣水界面上鋪展成單分子層？提示：提示：因?yàn)榱字肿拥囊驗(yàn)榱字肿拥摹邦^頭”部親水，所以在空氣水界部親水，所以在空氣水界面上是面上是“頭部頭部”向下與水接觸，尾部則朝向空氣一面。向下與水接觸，尾部則朝向空氣一面。(2)(2)判斷正誤：判斷正誤：膜的成分中只有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。膜的成分中只有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 ( () )從所有動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞提取脂質(zhì)，在空氣水從所有動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪成單分子層，其面積都是紅細(xì)胞表面積的界面上鋪成單分子層，其面積都是紅細(xì)胞表面積的2 2倍。倍。 ( () )2 2細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型(1)(1)模型構(gòu)建探索：模型構(gòu)建探索：觀察教材觀察教材P66P66圖圖4 44 4，分析，分析19591959年羅伯特森在電鏡年羅伯特森在電鏡下觀察到的下觀察到的“暗亮暗暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)分別是指什么物三層結(jié)構(gòu)分別是指什么物質(zhì)？質(zhì)？ 提出了怎樣的生物膜模型？提出了怎樣的生物膜模型？提示：提示：兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子，中間的亮層是脂質(zhì)兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子，中間的亮層是脂質(zhì)分子。羅伯特森提出：所有生物膜都由蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子。羅伯特森提出：所有生物膜都由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層構(gòu)成的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)三層構(gòu)成的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。觀察教材觀察教材P67P67圖圖4 45 5，分析人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，分析人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中兩種顏色的熒光均勻分布的直接原因是什么？中兩種顏色的熒光均勻分布的直接原因是什么？ 提示：提示：被標(biāo)記熒光的蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)。被標(biāo)記熒光的蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)。(2)(2)判斷正誤：判斷正誤：組成生物膜的蛋白質(zhì)全部都平鋪在脂質(zhì)表面上。組成生物膜的蛋白質(zhì)全部都平鋪在脂質(zhì)表面上。( () )細(xì)胞膜內(nèi)外表面上都有糖蛋白分布。細(xì)胞膜內(nèi)外表面上都有糖蛋白分布。( () )細(xì)胞膜上的糖蛋白，具有保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別細(xì)胞膜上的糖蛋白，具有保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別作用。作用。()()細(xì)胞膜的流動(dòng)性是指組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和細(xì)胞膜的流動(dòng)性是指組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子可脫離細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)隨意運(yùn)動(dòng)。脂質(zhì)分子可脫離細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)隨意運(yùn)動(dòng)。( () )細(xì)胞膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上的蛋白細(xì)胞膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。質(zhì)。()() 1 1流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容 (1) (1)磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，親水的磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，親水的“頭頭部部”排在外側(cè)，疏水的排在外側(cè)，疏水的“尾部尾部”排在內(nèi)側(cè)，這個(gè)支架不排在內(nèi)側(cè)，這個(gè)支架不是靜止的，而是流動(dòng)的。是靜止的，而是流動(dòng)的。 (2) (2)蛋白質(zhì)分子分布在磷脂雙分子層的表面或嵌插、蛋白質(zhì)分子分布在磷脂雙分子層的表面或嵌插、貫穿于磷脂雙分子層中。貫穿于磷脂雙分子層中。 (3) (3)糖類與某些蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖被，有識(shí)別、保糖類與某些蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖被，有識(shí)別、保護(hù)、潤(rùn)滑、免疫等作用。護(hù)、潤(rùn)滑、免疫等作用。 2 2結(jié)構(gòu)上具有一定的流動(dòng)性結(jié)構(gòu)上具有一定的流動(dòng)性 (1) (1)含義：構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子含義：構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都不是靜止的，而是可以運(yùn)動(dòng)的。大都不是靜止的，而是可以運(yùn)動(dòng)的。 (2) (2)表現(xiàn)：變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的融合、胞表現(xiàn)：變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的融合、胞吐等。吐等。 3 3功能上具有選擇透過性功能上具有選擇透過性 (1) (1)含義：水分子可以自由通過磷脂雙分子層，細(xì)含義：水分子可以自由通過磷脂雙分子層，細(xì)胞需要的離子和小分子可以通過，而其他的離子、小胞需要的離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。如下圖：分子和大分子則不能通過。如下圖： (2) (2)原因：原因： 某些離子和分子不能透過細(xì)胞膜的磷脂雙分某些離子和分子不能透過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層。子層。 與細(xì)胞膜上載體蛋白的專一性有關(guān)，如圖中與細(xì)胞膜上載體蛋白的專一性有關(guān)，如圖中物質(zhì)物質(zhì)A A、B B有相應(yīng)的載體蛋白，而物質(zhì)有相應(yīng)的載體蛋白，而物質(zhì)C C沒有相應(yīng)的載沒有相應(yīng)的載體蛋白。體蛋白。 4 4流動(dòng)性和選擇透過性的關(guān)系流動(dòng)性和選擇透過性的關(guān)系 (1) (1)區(qū)別：流動(dòng)性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透區(qū)別：流動(dòng)性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過性是生物膜的功能特性。過性是生物膜的功能特性。 (2) (2)聯(lián)系：流動(dòng)性是選擇透過性的基礎(chǔ)，只有膜聯(lián)系：流動(dòng)性是選擇透過性的基礎(chǔ)，只有膜具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過性。具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過性。 例例11科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)能夠科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶優(yōu)先通過細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解，這些事實(shí)說明了組成細(xì)胞膜解，也會(huì)被蛋白酶分解，這些事實(shí)說明了組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有的物質(zhì)中有 ( () ) A A糖類和脂質(zhì)糖類和脂質(zhì) B B糖類和蛋白質(zhì)糖類和蛋白質(zhì) C C蛋白質(zhì)和脂質(zhì)蛋白質(zhì)和脂質(zhì) D D蛋白質(zhì)和核酸蛋白質(zhì)和核酸 解析解析 根據(jù)根據(jù)“相似相溶相似相溶”原理以及酶具有專一原理以及酶具有專一性的特性，可以得知細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。性的特性，可以得知細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 答案答案 C C 例例22如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：據(jù)圖回答： (1) (1)圖中圖中B_B_的基本組成單位是的基本組成單位是_。構(gòu)。構(gòu)成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是 _。 (2) (2)與細(xì)胞膜的識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是與細(xì)胞膜的識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是 _。 (3) (3)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_性。這是因?yàn)樾?。這是因?yàn)開。 (4) (4)不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞膜上的什么結(jié)構(gòu)？膜上的什么結(jié)構(gòu)？ _( _(填寫標(biāo)號(hào)填寫標(biāo)號(hào)) )。 (5) (5)細(xì)胞膜的外側(cè)是細(xì)胞膜的外側(cè)是_(M_(M、N)N)側(cè)，判側(cè)，判斷的依據(jù)是斷的依據(jù)是_。 (6) (6)細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)模型被稱為細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)模型被稱為_。 解析解析 (1)(1)圖中圖中B B是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸，基酸，D D是磷脂雙分子層，構(gòu)成膜的基本支架。是磷脂雙分子層，構(gòu)成膜的基本支架。 (2) (2)與細(xì)胞膜識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是與細(xì)胞膜識(shí)別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是EE糖蛋白。糖蛋白。 (3) (3)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌過程體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌過程體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。 (4) (4)不同生物膜功能差異的原因主要是不同生物膜不同生物膜功能差異的原因主要是不同生物膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。 (5) (5)可以根據(jù)糖蛋白的位置判斷可以根據(jù)糖蛋白的位置判斷M M是細(xì)胞膜的外側(cè)。是細(xì)胞膜的外側(cè)。 (6) (6)圖示結(jié)構(gòu)被稱為流動(dòng)鑲嵌模型。圖示結(jié)構(gòu)被稱為流動(dòng)鑲嵌模型。 答案答案 (1)(1)蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸DD磷脂雙分子層磷脂雙分子層 (2)E (2)E糖蛋白糖蛋白 (3) (3)流動(dòng)組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子流動(dòng)組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都不是靜止不動(dòng)的，而是可以運(yùn)動(dòng)的都不是靜止不動(dòng)的，而是可以運(yùn)動(dòng)的 (4)B (4)B (5)M (5)MM M側(cè)有多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的糖蛋白，側(cè)有多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的糖蛋白，糖蛋白位于細(xì)胞膜外側(cè)糖蛋白位于細(xì)胞膜外側(cè) (6) (6)流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型