生物必修一 生物膜流动镶嵌模型
高中生物人教版必修一《生物膜的流动镶嵌模型》课件(完美版)
生物膜结构的探索历程
年份 1895
人物 欧文顿
发现
根据实验推测细胞膜由_脂__质组成。
荷兰
细胞膜化学成分的分析显示:膜的主要成分是___
1925
科学家
脂_质_和_蛋__白。质
显示质膜“暗-明-暗”三层结构,提出“三明治”结
1959
罗伯
构模型,认为生物膜都由_蛋_白_质_-_脂_质_-_蛋_白_质
特森
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贯穿
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1、你的眼睛真亮,发现这么多问题! 2、能提出这么有价值的问题来,真了不起! 3、会提问的孩子,就是聪明的孩子! 4、这个问题很有价值,我们可以共同研究一下! 5、这种想法别具一格,令人耳目一新,请再说一遍好吗? 6、多么好的想法啊,你真是一个会想的孩子! 7、猜测是科学发现的前奏,你们已经迈出了精彩的一步! 8、没关系,大声地把自己的想法说出来,我知道你能行! 9、你真聪明!想出了这么妙的方法,真是个爱动脑筋的小朋友! 10、你又想出新方法了,真会动脑筋,能不能讲给大家听一听? 11、你的想法很独特,老师都佩服你! 12、你特别爱动脑筋,常常一鸣惊人,让大家禁不住要为你鼓掌喝彩! 13、你的发言给了我很大的启发,真谢谢你! 14、瞧瞧,谁是火眼金睛,发现得最多、最快? 15、你发现了这么重要的方法,老师为你感到骄傲! 16、你真爱动脑筋,老师就喜欢你思考的样子! 17、你的回答真是与众不同啊,很有创造性,老师特欣赏你这点! 18、××同学真聪明!想出了这么妙的方法,真是个爱动脑筋的同学! 19、你的思维很独特,你能具体说说自己的想法吗? 20、这么好的想法,为什么不大声地、自信地表达出来呢? 21、你有自己独特想法,真了不起! 22、你的办法真好!考虑的真全面! 23、你很会思考,真像一个小科学家! 24、老师很欣赏你实事求是的态度! 25、你的记录很有特色,可以获得“牛津奖”!
人教生物必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型
4、生物膜的结构特点: 一定的流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运 动的)
1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
时间 19世纪末——
重要发现
膜是由脂质构成的
20世纪初——
膜的成分是脂质和蛋白质
1925年—— 1959年—— 1970年—— 1972年——
4、下列物质中,易通过细胞膜的是( )
A、淀粉 C、蛋白质
B、脂肪酸 D、糖类
答案:B
总结流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的组成:
主要由蛋白质和脂质组成
2、生物膜的基本骨架: 磷脂双分子层(亲水性头部朝向两侧,疏水性尾部朝 向内侧)。
3、蛋白质分子存在形态: 有镶在表面、嵌入、贯穿三种,体现了生物膜的不对 称性。细胞膜外表有一层由蛋白质与糖类结合形成的 糖蛋白,称为糖被(与细胞识别、胞间信息交流等有密切
A、整个细胞膜具有流动性
答案:C
B、细胞膜上磷脂是静止的,蛋白质具有流动性
C、细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性
D、细胞膜上蛋白质是静止的,磷脂具有流动性
3、脂质能够优先通过细胞膜,这是因为( )
A、细胞膜以磷脂双分子层为支架 B、细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白
答案:A
C、细胞膜外有一层糖蛋白
D、磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
(3)若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,经过充分搅拌后,
右图能正确反应其分布
的图是( A )
(4)脂质单分子层的面积是细胞表面积的 2 倍,
说明 磷脂分子在细胞膜中呈双层排列 。
练习
1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是( )
高中生物必修一生物膜的流动镶嵌模型
生物膜流动性的体现:
• • • • • •
1.变形虫的运动。 2.白细胞吞噬细菌。 3.精卵细胞的融合,小鼠细胞和人细胞的融合。 4.质壁分离以及复原。 5.囊泡的形成,胞吞,胞吐。 6.生物膜厚度的改变,形态的改变
小结:概念图
生物膜
成分
磷脂双分子层 基本支架 部分镶在磷脂 双分子层表面 具有流动性
欧文顿提出细胞膜是由脂质构 成的,是直接对膜成分进行提取、 鉴定,还是一种推理? 在推理分析得出结论后,还有 必要对膜的成分进行提取、分离和 鉴定吗?为什么?
2.对欧文顿假设的验证
20世纪初,科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离 出来,并且进行了化学分析: (1)细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解; (2)细胞膜也会被蛋白酶分解。
其他……
对生物膜结构的探索历程
1.欧文顿的假设 (1)实验观察:19世纪末,欧文顿(E.Overton)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。
(2)已有的相关知识:相似相溶 (3)分析实验,提出假设: 膜是由脂质组成的
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
问题探讨
1.细胞膜的功能有哪些?
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?
2.上节课的探究实验说明细胞膜的什么功 塑料袋 能?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
弹力布能完全表现 细胞膜的功能吗?
3.弹性
亲水 “头部” 疏 水 “ 尾 部 “
磷脂分子在空气-水界面 上会怎么样铺展?
亲水的“头部”与水接触, 疏水的“尾巴”远离水, 朝向空气的一面,在水空 气界面上铺展成单分子层。
生物膜的流动镶嵌模型》课件(必修一)
单位膜模型的提出
资料三:两位荷兰科学家的实验过程 时间:1925年 人物:两位荷兰科学家 实验:用丙酮从人的红细胞中提取脂质,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2倍。
结论:膜中的磷脂分子必然排列为连
新技术带来新模型
资料五:电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图
时间: 20世纪60年代 实验:科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术 揭示了细胞膜中的蛋白颗粒的分布
资料六:免疫荧光技术细胞膜融合实验 时间:1970年 科学家:弗雷和埃迪登
37℃下40min后出 现了什么现象?说明 什么?
膜上的蛋白质具 有流动性。
白细胞吞噬病菌的过程
智慧升华
在新的观察和实验证据的基础上,1972年桑格 (S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生 物膜模型———流动镶嵌模型,为多数人所接受。
自学提问
1、生物膜的基本支架是什么? 2、蛋白质分子有哪几种存在形态? 3、膜分子是静止的,还是运动的?
亲水 “头部”
疏水 “尾部”
推想一: 小组讨论,利用已有的知识推理,提出磷脂分子 在空气和水界面上单层分子排布的方式,并用画图 来表示。
磷脂分子可在空气和水的界面上展开为一层
推想二: 提出磷脂分子在空气和水界面上单分子排布后被 搅动,在水中(水面以下)形成的相对稳定排布的方 式,并用画图来表达。
推想三:
第四章 第二节 生物膜的流动镶嵌模型
繁昌一中 生物教研组 孙丽娟
一、生物膜结构的探索历程
(一)从生物膜功能入手的科学探究
资料一:细胞膜的通透性实验
必修一 第四章 第2节-生物膜流动镶嵌模型
2.最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元
素是( B )
A.C、H、O、N
B.C、H、O、N、P
C.C、H、O、S、P
D.C、H、O、Mg、Fe
3.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的
( C)
A 葡萄糖
B 蛋白质
C 甘油
D 无机盐离子
4.对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人 的骨髓造血细胞移植入病人体内,使病人能够 产生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病 人的血液进行组织配型,主要检测他们的 HLA(人体白细胞抗原)是否相配。HLA是指
人细胞
荧光标记 诱导 蛋白质 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
思考:你能得出什么样的结论? 细胞膜具有流动性
资料8.流动镶嵌模型
在新的观察和实验证据的基础上,1972年桑格 (S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物 膜模型———流动镶嵌模型,为多数人所接受。
流动镶嵌模型的基本内容
3.生物膜选择透过性与流动性的联系
细胞膜的流动性是表现其选择透过性 的结构基础。只有细胞膜具有流动性,细胞 才能完成其各项生理功能,才能表现出选择 透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过 性,细胞可能已经死亡了。
[典例1] 下图是细胞膜的亚显微结构模式图, ①~③表示构成细胞膜的物质。有关说法错误
思考:你从以上实验中能得出什么结论?
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
思考:
1.最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的,是通 过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定?
是通过对现象的推理分析得出的
2.在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗?
高中生物必修一--生物膜流动镶嵌模型
⑶科学研究需要理性思维和实验结合,需要在实验和观察 的基础上,通过严谨的推理和大胆的想象,提出假说,再 通过实验进一步地去验证。
⑷科学研究的过程是一个不断开拓,继承,修正和发展的 过程。
⑸科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证,科 学学说不是一成不变的,需要不断完善。
思考
1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢? 生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。
2.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? 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。
高中生物必修一--生物膜流动镶嵌模型
3.分析生物膜模型的建立和完善过程,你受到哪些启 示?
⑴科学发现是很多位科学家共同参与,共同努力的结果。
提出: 流动镶嵌模型
高中生物必修一--生物膜流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容:
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。 2、蛋白质分子或镶嵌,或全部,部分嵌入,或横跨磷 脂双分子层。 3、生物膜具有一定的流动性。
4、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。
5、除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和脂质分子结 合而成的糖脂。
高中生物必修一--生物膜流动镶嵌模型
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的,是通过对 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定? 从生理功能上入手,通过对现象的推理分析的。
2.在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗? 有必要,通过鉴定能更准确地说明问题 3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢? 当时的技术不能实现
高中生物必修一--生物膜流动镶嵌模型
20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物 的红细胞中分离出来,化学分析表明:膜的主 要成分是脂质和蛋白质.
人教版高中生物必修一《生物膜的流动镶嵌模型》课件
脂单分子层=2×
资料5:罗伯特森的实验
G4
时间:1959年 人物:罗伯特森 实验:20世纪50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下观 察蛋白质显得灰暗,磷脂分子显得光亮。1959年罗伯特森在电 镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
蛋白质
脂质 蛋白质
提出假说: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。
不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
G1
提出假说:膜是 由脂质组成的。
实验证据 资料2:
时间:20世纪初 实验:科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学分析
成果:确定膜的主要成分是脂质和蛋白质。
科学方法:提出假说
观察和实验依据
推理想象
提出假说
验证完善
观察和实验证据
得出结论
任务二 探索脂质分子的排布
磷脂分子的结构
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
用凉水洗红苋菜, 水不变红
水煮红苋菜,水变红
一、生物膜结构的探索历程
细胞膜的组成成分是什么? 这些化学成分如何构成细胞膜?
生物膜的结构有哪些特点?
任务一 探索生物膜的成分
资料1:欧文顿的实验(P65第二段)
时间:19世纪末 人物:欧文顿(E.Overton) 实验:植物细胞通透性实验
布鲁斯· 博伊特勒 朱尔斯· 霍夫曼
小资料
磷脂分子的运动
①侧向扩散运动
②旋转运动
③摆动运动
结论: 细胞膜是动态的弹性结构,具有流动性
资料8:流动镶嵌模型 时间:1972年 人物:桑格和尼克森 提出:生物膜的
G7 G8
流动镶嵌模型
S. J. Singer G. Nicolson
高中生物人教版必修一《生物膜的流动镶嵌模型》课件
实验:用丙酮从人的成熟红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单层分子, 发现脂单层面积是红细胞的表面积的2倍 根据该实验得出什么结论?
细胞膜中的磷脂分子是双层排列的 (即由磷脂双分子层构成细胞膜)
1层膜= 2层磷脂分子
如果单层磷脂分子的面积为S,则该细胞表面积为____S_/2___;线 粒体和叶绿体由
膜的成分含有蛋白质
时间 1925年
1959年 1970年 1972年
实例(实验)
结论(假说)
人红细胞膜中脂质铺展成单分子层 细胞膜中的脂质分子 是红细胞表面积的2倍
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三 层结构—三明治静态模型不足?
罗伯特森认为生物膜由
排列为连续的两层三 层结构构成,
人鼠细胞融合实验
细胞膜具有
(4)1985年,Oerton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶解于脂质的物质透 过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 脂质 。
(5)有实验表明,将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的,然后将这些细胞参在一起混合培养,发现只有同种 的细胞才能聚集结合。在这细胞识别过程中,起作用的是细胞膜上的 糖蛋白 。
人教版高中生物必修一
生物膜的流动镶嵌模型
教学课件
1.对生物膜结构的探索历程
时间
实例(实验)
结论(假说)
19世 脂溶性物质更易通过细 纪末 胞膜(相似相溶原理)
欧文顿认为
膜是由脂质组成的
20世 将膜分离提纯,并进行 膜的主要成分是
纪初 化学分析
脂质和蛋白质
分析:科学家发现蛋白酶能破坏细胞膜,说明膜里有什么成 分?
2.对流动镶嵌模型的理解:强调了膜结构的不对称性和不均匀性,并 且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。
生物膜的流动镶嵌模型教案
第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型一、教材分析“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版《必修1分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》之第二节,与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系,并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。
所以,这节的内容安排很合理,对整个章节的知识起到了承上启下的作用。
本节主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。
在教学中,要充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位,引导学生观察并分析实验现象,大胆的提出实验假设,宛如亲历科学家探索科学的历程,切身感受科学的魅力,保持强烈的探究科学的激情和兴趣,自然地接受流动镶嵌模型的理论。
让学生在探究中学习科学探索的方法,从而渗透探索科学过程和方法的教育。
二、教学目标1 知识与技能①简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容②举例说明生物膜具有的流动性特点③通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律2 过程与方法①分析科学家建立生物膜结构模型过程,尝试提出问题,大胆作出假设②发挥空间想象能力,构建细胞膜的空间立体结构3 情感、态度与价值观①使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点②培养学生严谨的推理和大胆想象能力③认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学,树立辨证的科学观三、教学重难点1 教学重点①对生物膜结构的探索历程②生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容2 教学难点①探讨建立生物膜模型的过程,如何体现结构与功能相适应的观点②生物膜的流动性特点;四、教具准备①与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件五、教学策路以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学,实现课程教学目标。
本节课采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式,融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法,配以多媒体辅助教学,尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。
生物必修一 生物膜的流动镶嵌模型(共55张PPT)
为什么会出现这种实验现象呢?
单层磷脂分子在空气——水界面上 是如何排布的呢?
标本用干冰等冰冻。后用
冷刀断开,升温后暴漏断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
对生物膜结构的探索历程
时间
科学家
19世纪末 欧文顿
20世纪初 两位荷兰科学家
1959年
罗伯特森
1970年
①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性;
用500多种化学物质对植物细胞进行上万次的通透性的实验,发现脂质更容易通过细胞膜
1、19世纪末,欧文顿提出:膜由
组成;
4、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。
科学开展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工作.
对生物膜结构的探索历程
时间
19世 纪末
科学家
欧文顿
科学实验
假说
用500多种化学物质对植物细胞进行上万
次的通透性的实验,发现脂质更容易通过 膜是由脂
细胞膜
质组成的
两位荷兰 从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子, 细胞膜中脂质
1925年 科学家 面积是细胞膜的2倍
为连续的两层
电镜下看到细胞膜有“蛋白质—脂质— 生物膜为三层静
3.结构特点 具有一定的流。动性
P68
二、流动镶嵌模型的根本内容
糖被的功能:
保护和润滑
细胞识别〔细胞间信息交流〕
制作概念图:
二、流动镶嵌模型的根本内容
制作概念图:
二、流动镶嵌模型的根本内容
脂质
根本支架 磷脂双分子层 具有流动性
生物膜 主要成分
蛋白质分子