人教版高中生物必修一课件：第4章 第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式
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2014-2015学年《成才之路》高一生物人教版必修1同步课件：第4章 第2、3节《流动镶嵌模型、跨膜运输的方式》
本节主攻要点
第四章
第 2、 3节
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 生物 · 必修1
1 ．脂溶性物质能优先通过细胞膜，说明细胞膜中含有脂 质。 2 ．流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本支 架，蛋白质分子或覆盖、或镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。
3．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是
第四章
第 2、 3节
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 生物 · 必修1
2．游客在漂流时顺水而下，因高度落差，游客不但不消
耗能量 ，还感觉到有一股力量在推动着，这是因为存在高度 落差的缘故；一叶小舟在河流中逆流而上，需要借助外力的推 动。事实上，物质的跨膜运输有类似于漂流的借助于顺浓度差 的运输，也有类似于需要外力推动的逆浓度运输。
子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2 ．提示：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层， 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞 膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。 3 ．提示：通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离
子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。
第四章 第 2、 3节
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三、物质跨膜运输的方式 1．判断有关物质跨膜运输方式的描述是否正确
(1)自由扩散与协助扩散都属于被动运输，都只能从高浓度
向低浓度运输物质。( √ ) (2)红细胞吸收葡萄糖时，需要载体蛋白协助，可以逆浓度
梯度进行。( × )
(3)主动运输需要消耗能量，将物质从低浓度运往高浓度。 (√ ) (4)主动运输和协助扩散均需要载体蛋白协助。( √ ) (5)O2 和 CO2 通过自由扩散被细胞吸收，而 Na ＋ 、 K ＋ 等则
高中生物《第四章 第二节 生物膜的流动镶嵌模型》课件 新人教版必修1
探索过程
1）对膜的化学成分提出假说 膜是由脂质组成的 ２）磷脂和蛋白质是通过什么样的 排列方式参与膜的构建的？ ３）科学家是如何得出这一结论的？
４）为什么磷脂分子在空气－水 界面上可以铺展成单分子层呢？
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。
要点：①所有膜结构都相同 ②静态的结构
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型
想一想？
１）各种生物膜功能不同，应该结
构也不同
２）细胞的生长、变形虫的变形运 动等现象不好解释
变形虫的变形运动
变形虫在吞噬草履虫
随着新技术的运用，科学家 发现膜蛋白并不是全部铺在脂质 的表面，有的蛋白质是镶嵌在脂 质双分子层中的。
时间：1970年 人物：费雷和埃迪登等 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用 不同荧光染料标记后融合
小鼠细胞和人细胞融合实验
结论：细胞膜具有流动性 从而推翻了静止模型的观点
提出新的细胞膜模型
1972年，桑格和尼克森提出 了流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型的基本内容： 1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和 嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多 糖。
B．保护作用
C．流动性 D．自由扩散
一位细胞学家发现，当温度升高到 一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度 变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。 A．结构特点具有流动性 B．选择透过性
C．专一性
D．具有运输物质的功能
细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质— 脂质—蛋白质三层结构模型的最大的不 同是 A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定 的流动性 B、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模 型认为细胞膜具有一定的流动性 C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性 D、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型 认为细胞膜具有透过性
人教版高中生物必修一第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型 课件(共31张PPT)
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磷
脂
分
子
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。
该结构及性质决定了细胞膜中磷脂分子的排列方式。
将磷脂分子铺在空气—水界面， 会怎样？
组成细胞膜的两层磷脂分子是怎样排列 的呢？是随机任意排列的吗？如果不是， 有几种可能的排列方式，哪种方式是最 可能的正确方式？
有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有
的贯穿于整个磷脂双分子层
蛋
白
嵌入
质
分
镶在表面
子 不
是
均
匀
分
布
贯穿
的
3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性
4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的
5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质 与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被 与细胞识别、信息交流等有密切联系）
发出信号的细胞
C．细胞膜的分子结构具有流动性
D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
2．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人
体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（C ）。
A．选择透过性 B．保护作用 C．流动性 D．自由扩散
3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积
增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
磷
脂
分
子
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。
该结构及性质决定了细胞膜中磷脂分子的排列方式。
将磷脂分子铺在空气—水界面， 会怎样？
组成细胞膜的两层磷脂分子是怎样排列 的呢？是随机任意排列的吗？如果不是， 有几种可能的排列方式，哪种方式是最 可能的正确方式？
有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有
的贯穿于整个磷脂双分子层
蛋
白
嵌入
质
分
镶在表面
子 不
是
均
匀
分
布
贯穿
的
3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性
4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的
5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质 与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被 与细胞识别、信息交流等有密切联系）
发出信号的细胞
C．细胞膜的分子结构具有流动性
D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
2．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人
体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（C ）。
A．选择透过性 B．保护作用 C．流动性 D．自由扩散
3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积
增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
高三生物复习课件 第4章 第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式 必修一
• 答案：蛋白质 脂质 流动镶嵌模型 流动性 协助扩散 主动运输 选择透过性
研研核心要点
• 1．生物膜的流动镶嵌模型
• (1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 • (2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。 • (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。
• 2. 生物膜的结构特点——具有一定的流动性 • (1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。 • (2)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞 噬作用等。 • (3)膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动 性加快。
• 3．生物膜的组成、结构、功能关系图解
• 1．物质的运输并非只与其对应的载体蛋白种类有关 • 细胞膜组成中的蛋白质有部分起载体作用，由于其特异性和数量的多少， 决定了其运输物质的种类和数量。 • 2．生物膜的流动性和选择透过性的表现并不相同 • 流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换， 流动性总是存在的，而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出 来。
• [想一想] 1.提示：生物膜具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂 分子和蛋白质分子都可运动；具有选择透过性主要原因是不同膜上载体 的种类不同。 • 2.提示：前三种是小分子和离子的运输方式，不包括大分子，且它们是 穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式，是通过膜融 合实现转移的，被运输的物质不直接穿过生物膜。
• [破题·分层揭秘密] • (一)明确解题思路 • A项中①为糖蛋白，分布在细胞膜外侧，起识别等功能；B项中细胞膜为 系统边界，识别功能要强于其他膜，故糖蛋白含量较高；D项图中的③ 为膜蛋白，如载体，其种类及含量能决定物质进出，因此与细胞膜选择 透过性有关，此三项是正确的。C项中②是磷脂分子，而构成细胞膜的 基本支架应为磷脂双分子层，故C项错误。 • (二)完美答案[C]
人教版高中生物必修一第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型 课件
三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
1970年
人、鼠细胞融合实验。
膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础
和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
小结 概念图
生物膜 结构特点
功能特性
③一定的流动性
④选择透过性
① 磷脂双分子层 ②蛋白质分子 决定
结构组成
结构探究历程
思考
在生物膜模型的建立和完善过程中， 你受到哪些启示?
电子束照射大分子物质散 射度高，黑暗；照射小分 子物质，散射度低，光亮。
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的 三层静态统一结构（三明治模型）。
称之为单位膜
三 明 治 模 型
要点：12..蛋静白态质结均 构匀分布在脂双层的两侧（对称）
分组讨论
质疑： 把生物膜描述为静态的刚性结构，显然与膜 很多功能（如细胞生长、分裂；变形等）相矛盾。
预测了脂空质气 分子的排列 方式。那水么，蛋白质又
位于膜中的什么位置?
水溶液环境 (外)
连续两 层排列
水溶液环境 (内)
4.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（一）
资料5： 1959年罗伯特 森在电子显微镜下看到 细胞膜清晰的暗—亮— 暗的三层结构。
细胞膜结构的电镜照片
假说：
关于电镜成像知识·······
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟后
370C
结论：细胞膜具有流动性
鼠细胞
7.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（四）
资料8： 时间：1972年 人物：桑格和尼克森 假说：流动镶嵌模型
P67思考与讨论
1.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？
4.2&3 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式(新人教版必修1)
运输所需的载体蛋白在核糖体上合成，所需的能量主要来自于
线粒体。 答案： （1）自由扩散 主动运输 协助扩散
（2）［乙］主动运输
（3）载体蛋白 核糖体
［甲］自由扩散
消耗能量
［丙］协助扩散
（4）乙
线粒体
【典例1】（2009·北京高考）细胞膜在细胞的生命活动中具 有重要作用。下列相关叙述不正确的是 A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
（5）由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐
渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，细胞大量吸水，最
终导致细胞涨破。
1.（2009·浙江高考）对某动物细胞进行荧光标记实验，如 示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细 胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的
某一区域，该区域荧光消失。③停止激光束照射一段时间后，
该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是(
)
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与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
【解析】选C。本题创设新情境，以实验形式考查对细胞膜流
动性的理解，以及实验分析能力。依题意，细胞膜表面荧光 斑点的分布体现了细胞膜的流动性，但不能推算出物质跨膜
外两侧的蛋白质种类有差异，因此，内外两侧的功能也不相
同。
【典例2】科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关 系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现
与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是
A.主动运输 C.自由扩散
B.协助扩散 D.胞吐