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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型教学课件ppt
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型教学课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了本节聚焦，欧文顿实验，膜是由脂质组成的，得出结论，细胞膜中还含有蛋白质，荷兰科学家的实验，尾部疏水端，头部亲水端，磷脂分子，罗伯特森的实验和模型等内容，欢迎下载使用。
1.体会科学家建立生物膜模型的过程。2.阐明生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
人民教育出版社 高中 | 必修1
新课导入
1.细胞膜的功能有哪些？2.细胞膜具有弹性吗？
细胞膜具有：1.屏障分隔作用2.选择透过性3.弹性
用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？
弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？
一、对生物膜结构的探索历程
1.对生物膜成分的探索——脂质和蛋白质
19世纪末，欧文顿用500多种 化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
根据相似相溶原理，提出假设：
讲授新课
20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞提取出来。
化学分析表明，膜的主要成分是由脂质和蛋白质
2.对生物膜结构的探索——磷脂双分子层
1925年，两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
膜中脂质分子排列为连续两层
膜中磷脂分子怎样排成两层呢？请画图
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子
【拓展】磷脂分子的结构
在水—空气介面，磷脂分子是如何排列的？
课堂思考
3.对生物膜结构的探索 ——脂质和蛋白质的排布方式（一）
1959年，罗伯特森用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如变形虫的变形运动。
罗伯特森的三明治模型：
1、蛋白质在膜中分布的对称性2、静态结构
不能解释细胞膜的流动性
3.对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式（二）
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中
蛋白质在膜中的分布是不对称的
科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。
人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验)
细胞膜上的蛋白质具有流动性
这一实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型
在人类对生物膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是( )A. 两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质B. 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C. 两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架D. 两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
典型例题
①有的镶嵌在磷脂双分子层表面； ②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中； ③有的横跨整个磷脂双分子层。 （体现了膜结构内外的不对称性）
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性。
-----膜的基本支架
细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜的外侧。
细胞膜外侧的糖蛋白与细胞识别
动物细胞间的信息交流常见模式
图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图2体现了细胞与细胞间的直接交流，都依赖于细胞膜的糖蛋白（受体）。
如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（ ）
A. ①在生物膜中是不均匀分布的B. ②是生物膜的基本骨架C. CO2、H2O通过细胞的方式相同D. ②是运动的，但①是静止的，所以细胞膜具有流动性
结构特点：功能特点：
1.细胞膜的结构特点与功能特性的不同点
(1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影响是在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大。(2)功能特性是具有选择透过性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。(3)二者存在的关系是：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能表现出选择透过性。
（1）功能越复杂的膜中，蛋白质数量越多。（2）细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。（3）细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。
2.细胞膜结构与功能相关的4个注意点
细胞自噬机制是将细胞内受损、衰老的蛋白质、大分子复合体或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程，自噬机制还能清除入侵微生物和有毒蛋白聚集体，如图所示为细胞自噬的三种方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 方式③蛋白质与溶酶体表面的膜蛋白之间的相互识别体现了信息的交流B. 方式②溶酶体与自吞小泡的融合过程体现了膜的选择透过性C. 细胞内养分不足时可能会导致细胞的自噬作用增强D. 可推测细胞自噬机制很可能参与机体的免疫反应等生理过程【答案】B
一、对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的成分 欧文顿的实验：细胞膜含有脂质 其他科学家的实验：细胞膜含有蛋白质 2.细胞膜的结构 荷兰科学家的实验：细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为 连续的双分子层； 罗伯特森的实验：生物膜为三层统一的静态结构； 荧光标记实验：细胞膜具有一定的流动性； 二.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架； 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层上； 三.生物膜的基本特点 结构特点：具有一定的流动性； 功能特性：具有选择透过性。
1.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是（ ）A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子
2.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（ ）A. C、H、O B. C、H、O、P C. C、H、O、N D. C、H、O、N、P
3.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点（ ） A．细胞膜的分子结构具有流动性 B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C．细胞膜是选择透过性膜 D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
1.体会科学家建立生物膜模型的过程。2.阐明生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
人民教育出版社 高中 | 必修1
新课导入
1.细胞膜的功能有哪些？2.细胞膜具有弹性吗？
细胞膜具有：1.屏障分隔作用2.选择透过性3.弹性
用结构跟功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适于体现细胞膜的功能？
弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？
一、对生物膜结构的探索历程
1.对生物膜成分的探索——脂质和蛋白质
19世纪末，欧文顿用500多种 化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
根据相似相溶原理，提出假设：
讲授新课
20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞提取出来。
化学分析表明，膜的主要成分是由脂质和蛋白质
2.对生物膜结构的探索——磷脂双分子层
1925年，两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
膜中脂质分子排列为连续两层
膜中磷脂分子怎样排成两层呢？请画图
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子
【拓展】磷脂分子的结构
在水—空气介面，磷脂分子是如何排列的？
课堂思考
3.对生物膜结构的探索 ——脂质和蛋白质的排布方式（一）
1959年，罗伯特森用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如变形虫的变形运动。
罗伯特森的三明治模型：
1、蛋白质在膜中分布的对称性2、静态结构
不能解释细胞膜的流动性
3.对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式（二）
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中
蛋白质在膜中的分布是不对称的
科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。
人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验)
细胞膜上的蛋白质具有流动性
这一实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型
在人类对生物膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是( )A. 两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质B. 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C. 两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架D. 两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
典型例题
①有的镶嵌在磷脂双分子层表面； ②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中； ③有的横跨整个磷脂双分子层。 （体现了膜结构内外的不对称性）
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性。
-----膜的基本支架
细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜的外侧。
细胞膜外侧的糖蛋白与细胞识别
动物细胞间的信息交流常见模式
图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图2体现了细胞与细胞间的直接交流，都依赖于细胞膜的糖蛋白（受体）。
如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（ ）
A. ①在生物膜中是不均匀分布的B. ②是生物膜的基本骨架C. CO2、H2O通过细胞的方式相同D. ②是运动的，但①是静止的，所以细胞膜具有流动性
结构特点：功能特点：
1.细胞膜的结构特点与功能特性的不同点
(1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影响是在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大。(2)功能特性是具有选择透过性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。(3)二者存在的关系是：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能表现出选择透过性。
（1）功能越复杂的膜中，蛋白质数量越多。（2）细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。（3）细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。
2.细胞膜结构与功能相关的4个注意点
细胞自噬机制是将细胞内受损、衰老的蛋白质、大分子复合体或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程，自噬机制还能清除入侵微生物和有毒蛋白聚集体，如图所示为细胞自噬的三种方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 方式③蛋白质与溶酶体表面的膜蛋白之间的相互识别体现了信息的交流B. 方式②溶酶体与自吞小泡的融合过程体现了膜的选择透过性C. 细胞内养分不足时可能会导致细胞的自噬作用增强D. 可推测细胞自噬机制很可能参与机体的免疫反应等生理过程【答案】B
一、对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的成分 欧文顿的实验：细胞膜含有脂质 其他科学家的实验：细胞膜含有蛋白质 2.细胞膜的结构 荷兰科学家的实验：细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为 连续的双分子层； 罗伯特森的实验：生物膜为三层统一的静态结构； 荧光标记实验：细胞膜具有一定的流动性； 二.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架； 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层上； 三.生物膜的基本特点 结构特点：具有一定的流动性； 功能特性：具有选择透过性。
1.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是（ ）A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子
2.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（ ）A. C、H、O B. C、H、O、P C. C、H、O、N D. C、H、O、N、P
3.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点（ ） A．细胞膜的分子结构具有流动性 B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C．细胞膜是选择透过性膜 D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
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