一生物膜结构的探索历程(课堂PPT)
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新版人教生物生物膜的流动镶嵌模型(共30张PPT)学习演示PPT课件
1
是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。
没有你,我——一个小小的细胞 会是何等模样?
1.谜语中能体现细胞膜的什么功能? 2.上节课的探究实验(植物细胞 的吸水和失水)说明细胞膜的什 么功能?细胞膜具有弹性吗?
2
塑料袋
细胞膜具有以下功能:
1.将细胞与外界环境分隔开
荧光标记 诱导 蛋白质 融合
40分钟后
370C
实验结论:细胞膜上的蛋白质具
鼠细胞
有流动性
17
新技术带来新模型
磷脂分子的运动
细胞膜具有 流动性
①侧向扩散运动;②旋转运动;③摆动运动
18
新技术带来新模型
在继承前人的结论基础上,结合新的观察和实验证据,又有学 者提出了一些关于生物膜的分子结构模型,其中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。
结构构成
蛋 脂质 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,称之为单位膜。 单位膜结构模型有什么不足? 把生物膜描述为静态的,不变的,解释不了膜
的许多生理功能。
14
思考
单位膜模型无法解释的现象
15
开拓篇: 新技术带来新模型
16
新技术带来新模型
料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法) 人细胞
合实验,指出细胞膜 具有
。
那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离
组织新探究:1970年,荧光标记小鼠细胞和人细胞融
Singer)和尼克森(G.
磷脂是组成细胞的主要脂质,
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。
没有你,我——一个小小的细胞 会是何等模样?
1.谜语中能体现细胞膜的什么功能? 2.上节课的探究实验(植物细胞 的吸水和失水)说明细胞膜的什 么功能?细胞膜具有弹性吗?
2
塑料袋
细胞膜具有以下功能:
1.将细胞与外界环境分隔开
荧光标记 诱导 蛋白质 融合
40分钟后
370C
实验结论:细胞膜上的蛋白质具
鼠细胞
有流动性
17
新技术带来新模型
磷脂分子的运动
细胞膜具有 流动性
①侧向扩散运动;②旋转运动;③摆动运动
18
新技术带来新模型
在继承前人的结论基础上,结合新的观察和实验证据,又有学 者提出了一些关于生物膜的分子结构模型,其中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。
结构构成
蛋 脂质 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,称之为单位膜。 单位膜结构模型有什么不足? 把生物膜描述为静态的,不变的,解释不了膜
的许多生理功能。
14
思考
单位膜模型无法解释的现象
15
开拓篇: 新技术带来新模型
16
新技术带来新模型
料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法) 人细胞
合实验,指出细胞膜 具有
。
那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离
组织新探究:1970年,荧光标记小鼠细胞和人细胞融
Singer)和尼克森(G.
磷脂是组成细胞的主要脂质,
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
高一生物必修一 细胞膜的流动镶嵌模型PPT课件
二、生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层 糖蛋白
蛋白质
流动镶嵌模型
糖蛋白
外
镶在膜表 层 磷脂分子 磷脂双分 子层,基 本骨架
内
贯穿磷脂 双分子层
嵌入在磷脂 双分子层中
流动镶嵌模型的基本内容
脂质、蛋白质、糖类 ①组成成分:______________________
磷脂双分子层 ②基本支架:______________________ 覆盖、嵌入、贯穿 ③蛋白质分布:____________________
膜具有流动性 ④结构特点:______________________
与细胞识别、细胞间的信息交流有关 ⑤糖被:__________________________
细胞膜的结构特点:
细胞膜具有一定的流动性
细胞膜的功能特性: 细胞膜具有选择透过性
对生物膜结构的探索历程
19世纪末,欧文顿的实验和推论:膜是由 脂质 组成的; 20世纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由_ 蛋白质 脂质和 ______组成;
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
学科网
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。
探究点一、对生物膜结构的探索历程
实验一
时间:19世纪末 1899年 人物:欧文顿(E.Overton) 实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的 提出假说 通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。 最初依据实验 提出假说:膜是由脂质组成的 现象和有关知 溶于脂质的物质 ●
实验三
时间:1925年 人物:荷兰科学家Gorter和Grendel 实验:从细胞膜中提取脂质,铺成单 层分子,发现面积是细胞膜的2倍 提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的
高三生物一轮复习课件:细胞膜和细胞核
体现了细胞膜的什么特点? 选择透过性(三种运输都能体现) 应用在什么方面? 台盼蓝染色判断细胞死活。
3 细胞膜的功能
[重点] 进行细胞间的信息交流 ① 通过化学物质(如激素)间接进行信息交流
激素随血液到达全身各 处,与靶细胞膜表面受体结 合,将信息传递给靶细胞。
胰岛B细胞通过分泌胰岛 素促进肝细胞合成肝糖原。
脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞膜 发生融合,从而使药物进入细胞内发挥作用。
[P46细节] 用磷脂分子包裹药物
3 细胞膜的功能
!!一字不落地背出细胞膜的三个功能(P40) 1. _将__细___胞__与__外___界__环___境__分__隔___开___,保障细胞内部环境的相对稳定。 2. _控__制___物__质__进___出___,但注意这种控制是相对的。 3. _进__行___细__胞__间___的__信___息__交__流_____,具体有三种方式。
③细胞之间形成通道传递信息 实例:高等植物的胞间连丝
笔记:通道交流不需要细胞膜上的受体 胞间连丝
向某高等植物的一个细胞中注入荧光染 料,染料迅速扩散到相邻的细胞内。
胞间连丝是信息分子传送的通道,既有物质运输 的作用,又有信息交流的作用。
补充:细胞壁不是细胞的边界!
1. 成分:植物:纤__维___素___和__果__胶___; 合成时期:分__裂___末__期____; 与_高__尔___基__体__(细胞结构)密切相关。
起到膜表面识别和细胞间的信息传递的作用
糖被
糖脂
糖蛋白
细胞膜外
亲水区 疏水区 亲水区
磷脂双分子层
磷脂分子
蛋白质分子
细胞膜内
2 流动镶嵌模型
4. 细胞膜的结构特点:细胞膜具有___流__动__性________; ➢ 原因: 膜上的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的 ➢ 实例: ① 变形虫的变形运动。
3 细胞膜的功能
[重点] 进行细胞间的信息交流 ① 通过化学物质(如激素)间接进行信息交流
激素随血液到达全身各 处,与靶细胞膜表面受体结 合,将信息传递给靶细胞。
胰岛B细胞通过分泌胰岛 素促进肝细胞合成肝糖原。
脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞膜 发生融合,从而使药物进入细胞内发挥作用。
[P46细节] 用磷脂分子包裹药物
3 细胞膜的功能
!!一字不落地背出细胞膜的三个功能(P40) 1. _将__细___胞__与__外___界__环___境__分__隔___开___,保障细胞内部环境的相对稳定。 2. _控__制___物__质__进___出___,但注意这种控制是相对的。 3. _进__行___细__胞__间___的__信___息__交__流_____,具体有三种方式。
③细胞之间形成通道传递信息 实例:高等植物的胞间连丝
笔记:通道交流不需要细胞膜上的受体 胞间连丝
向某高等植物的一个细胞中注入荧光染 料,染料迅速扩散到相邻的细胞内。
胞间连丝是信息分子传送的通道,既有物质运输 的作用,又有信息交流的作用。
补充:细胞壁不是细胞的边界!
1. 成分:植物:纤__维___素___和__果__胶___; 合成时期:分__裂___末__期____; 与_高__尔___基__体__(细胞结构)密切相关。
起到膜表面识别和细胞间的信息传递的作用
糖被
糖脂
糖蛋白
细胞膜外
亲水区 疏水区 亲水区
磷脂双分子层
磷脂分子
蛋白质分子
细胞膜内
2 流动镶嵌模型
4. 细胞膜的结构特点:细胞膜具有___流__动__性________; ➢ 原因: 膜上的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的 ➢ 实例: ① 变形虫的变形运动。
原创11:4.2 生物膜的流动镶嵌模型
提出假说: 细胞膜中的磷脂和蛋白质都具有流动性。
探索历程(结构)
资料八
时间:1972年 科学家:桑格和尼克森 模型:生物膜的流动镶嵌模型
二、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。细胞膜外侧的蛋白质 分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。 (糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)
连续两层排列
问题:蛋白质在细胞膜中如何分布呢? 和磷脂分子的位置关系如何呢?
探索历程(结构:蛋白质的排布)
资料四 时间:1959年 人物:罗伯特森
提出假说: 所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层
结构构成,是静态的统一结构。(单位膜模型)
质疑
1.膜厚度: 实际膜厚度
7.5nm;
模型与实际相符合吗?
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
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资料三
时间:1925年 人物:Gorter和Grendel 实验:用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在 空气—水界面上铺成单分子层。测得单分子层 的面积恰好为红细胞的表面积的2倍。
提出假说: 细胞膜中的磷脂是双层的
细胞膜的两侧都有水环境存在,同学们尝试着 大胆的推测和想象一下在这样的环境中,双层磷脂 分子在细胞膜中怎样排列稳定性最高?
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
探索历程(成分) 资料一
时间:19世纪末 人物:欧文顿 实验:
不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
提出假说: 膜是由脂质组成的。
新教材高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构与功能课件新人教版必修1
答案 C 解析 若图甲中的a是胰岛素,B、C均为靶细胞﹐则B、C细胞膜上有识别a 的受体,A项错误;受体的化学本质是蛋白质,b表示E细胞上的受体,其基本 组成单位是氨基酸,B项错误﹔若图丙表示柿子细胞的胞间连丝,则胞间连 丝可将携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,C项正确;细胞间的 信息交流方式多种多样,大多与细胞膜的结构有关,有些不需要细胞膜结构 的参与,如胞间连丝,D项错误。
考题点睛
名师课堂
视角2细胞膜的结构特点和功能特性 2.(2022广西南宁高二期末)下列关于细胞膜结构和功能特性的叙述,错误 的是( ) A.脂溶性物质更易进入细胞,说明细胞膜中含有脂质 B.白细胞能吞噬某些细菌,说明细胞膜具有流动性 C.植物细胞发生质壁分离,说明细胞膜具有选择透过性 D.胞间连丝能传递信息,说明细胞膜具有识别功能
,
该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。在低温下,磷脂分子排列
整齐,但温度上升后,会出现排列不整齐现象,其厚度也会减小,这说明细胞
膜的结构特点是
。
(4)20世纪60年代以来,很多科学家对罗伯特森的三层结构模型提出质疑,
请举例说明原因
是
。
(5)请绘制④(细胞膜)的平面结构模式图(参照生物膜的流动镶嵌模型,画出 局部即可)。
【视角应用】 1.(2022湖南三湘名校联盟高一期中)进行细胞间的信息交流是细胞膜的基 本功能之一,下列甲、乙、丙三幅图表示细胞间进行信息交流的三种基本 情况。下列有关叙述正确的是( )
A.若图甲中的a是胰岛素, B、C均为靶细胞,则B、C细胞质中有识别a的受 体 B.图乙中b表示E细胞上的受体,其基本组成单位是核苷酸 C.若图丙表示柿子细胞的胞间连丝,则胞间连丝可将携带信息的物质从一 个细胞传递给另一个细胞 D.细胞间的信息交流方式多种多样,全部与细胞膜的结构有关
【课件】细胞膜的结构和功能课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
受体
激素
化学本质:糖蛋白 作用:接受激素等化学物质 的信号 特点:专一性(一种受体只 能识别一种或者一类物质)
内分泌细胞的激素(如胰岛素),随 血液到达全身各处,与靶细胞的细胞 膜表面的受体结合,将信息传递给靶 细胞。
靶细胞:接受信号的细 胞 受体:靶细胞膜上与信 号特异性结合的位点
3.进行细胞间的信息交流 (2)相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息
细胞膜中的 磷脂分子必 然排列为连 续的两层。
模型建构 细胞膜两则都是含水的环境,那么磷脂双分子
层又如何排布呢? 细胞外水环境
细胞内 水环境
实验三
1935年,丹尼利和戴维森研究细胞膜张力,发现细胞的 表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发 现了油脂表面如果附有蛋白质成分,则表面张力会降低,因 此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 蛋白质。
__糖__类___(约2%~10%)
探究活动三:对细胞膜结构的探索
脂质和蛋白质等成分是如何组成
细胞膜的呢?
实验四
时间:1959年 人物:罗伯特森(J.D.Robertsen) 实验:在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
蛋白质
脂质
蛋白质
黑暗处:蛋白质 光亮处:脂质
蛋白质-脂质-蛋白质的 “三明治”模型
磷脂分子的运动
探究活动四:流动镶嵌模型的基本内容
在新的观察和实验证据的基础上,1972年辛格和尼科尔森提出了 新的生物膜模型———流动镶嵌模型,为多数人所接受。
蛋白质 糖蛋白
磷脂双分子层
三、流动镶嵌模型的基本内容
(一)细胞膜的成分
_磷__脂____(主要)
主要 成分
__脂__质___(约50%)__胆___固___醇_(动物细胞膜具有,作用:调
磷脂双分子层构成了细胞膜基本骨架(副本)PPT课件
成分
主要磷脂 蛋白质 还有少量糖类
结构
流动
基本骨架:磷脂 双分
模型
镶嵌 模型
覆盖
子层
镶嵌 蛋白质
具有一定的流动性 贯穿
将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞(有选择透过性) 进行细胞间的信息交流
(共同构成生物膜系统)
.
6
1.构成细胞膜的主要物质是(B)
A糖类、脂类、蛋白质 B磷脂、蛋白质
C核酸和蛋白质
流动镶嵌模型
.
4
生物膜的流动镶嵌模型
• 磷脂双分子层 构成了膜的基本支架,这个 支架具有 流动性 ,
• 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面, 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的 横跨整个 磷脂双分子,层
• 磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可 以 运动 。
.
5
课堂总结 结构
细特 胞点 膜
功 能
布状况是(C )
A、单层排列 B、均匀稀疏排列 C、双层排列 D、均匀紧密排列
3、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是(D )
A、蛋白质和磷酸 B、蛋白质和脂肪
C、氨基酸和磷脂 D、蛋白质和.磷脂
9
D多糖和蛋白质
2.关于细胞膜性质的说法错误的是 ( B ) A.具有流动性和选择透过性
B.蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上
C.脂类小分子易于通过 D.磷脂双分子层内外表面都亲水
.
7
3.一位细胞学家发现,当温度升高到一定程度时, 细胞膜的厚度变小而面积增大,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
1925年,两个科学家用有机溶剂抽 提细胞膜中的脂类物质,在水面形 成单分子层,聚拢后测得总面积是 红细胞膜面积的2倍:
细胞膜的结构和功能PPT课件
第 [ 名1 节师细课胞堂膜教学的]结 细构胞和膜功 的能结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
1959年 罗伯特森(J.D.Robertsen) 在电镜下观察细胞膜。
细胞膜由“暗-亮-暗”的三层结构构成。
两层暗层
一层亮层
第 [ 名1 节师细课胞堂膜教学的]结 细构胞和膜功 的能结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
细胞的生长、单细胞生物的运动、 分泌蛋白的运输分泌、白细胞吞噬病毒 动物细胞吸水膨胀、失水皱缩等
第 [ 名1 节师细课胞堂膜教学的]结 细构胞和膜功 的能结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
第 [ 名1 节师细课胞堂膜教学的]结 细构胞和膜功 的能结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
细胞膜的成分
脂 质:大约占50%
主 要
(磷脂最丰富,动物细胞中还有少量胆固醇)
蛋白质:大约占40%
少量糖类: 大约占2%—10% (与蛋白质结合形成糖蛋白)
细胞的功能和 蛋白质 有关,功能越复杂的细 胞膜,蛋白质的种类和数量越 多 。
[ 名 师 课 堂 教学] 细胞膜 的结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
[ 名 师 课 堂 教学] 细胞膜 的结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
一、对生物膜结构的探索历程
双层磷脂分子是如何排布构成生物膜结构 的呢?
水
水 AA
[ 名 师 课 堂 教学] 细胞膜 的结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
B
C
[ 名 师 课 堂 教学] 细胞膜 的结构 和功能 PPT课件 (完整 版PPT )
蒜头很快地腌成糖醋蒜,其原因是( C )
A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中 B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面 C. 醋酸能固定和杀死活细胞,细胞膜失去了选择性 D.因腌的时间过久,两种物质均慢慢地进入活细胞
_新教材高中生物第章细胞的基本结构第节细胞膜的结构和功能课件新人教版必修
资料2 科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照 射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一 区域称为光漂白区。继续观察,可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光 (图3)。
(1)资料1中的质膜电镜观察结果说明蛋白质分子在质膜中是怎么排 布的?而在冷冻蚀刻电镜下观察到的图示中又是怎么排布的?
2.对细胞膜结构的探索
时间 1959年 1970年 1972年
实例(实验)
结论(假说)
电镜下细胞膜呈清晰的暗 —亮—暗的三层结构
罗伯特森认为所有的细胞膜都 由 蛋白质—脂质—蛋白质 三层 结构构成
人、鼠细胞融合实验 细胞膜具有_流__动__性______
新的观察和实验证据
辛格和尼科尔森提出了生物膜 的_流__动_镶__嵌__模_型______
因为磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所以在水—空气界面磷脂分子 “头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气一面。
[方法归纳] 膜的内、外侧判断技巧: 根据糖蛋白的分布情况,有糖蛋白的一侧为膜的外侧,无糖蛋白的 一侧为膜的内侧。
[名师提醒] 生物膜的结构除了具有流动性的特点外,还具有: (1)镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。 (2)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖被只存在于外 表面。
(3)细胞间进行信息交流时往往需要受体,受体的化学本质是什么? 受体和信号分子的结合有没有特异性?
受体的本质是糖蛋白,受体和信号分子的结合具有特异性。
[易错提醒] (1)细胞是最基本的生命系统结构层次,细胞膜是细胞的系统边界, 对于植物细胞来说,细胞壁不是细胞边界,细胞膜是细胞的边界。 (2)细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,对细胞有害的物质有 可能进入,有些病毒、病菌也可能侵入细胞。 (3)对细胞间信息交流的两个认知误区 ①三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的,而不是细胞内的 信息交流。 ②并非细胞间信息交流都依赖于细胞膜上的受体蛋白,如通过细胞 通道的信息交流方式。
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
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4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(二)膜结构的探究
当时已知的知识:膜的成分;磷脂分子的结构特点
亲水头部 疏水尾部
5
• 1. 朗姆瓦的实验 1917年,朗姆瓦(Langmuir)将磷脂溶于苯和水中,当苯挥 发完以后,经过推挤,磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。 朗姆瓦水盘如下图:
6
根据磷脂分子的特点,请推测: 在水—空气介面,磷脂分子是如何排列的?
A
B
C
D
7
2.对生物膜磷脂分子排列方式的假设与验证 • 问题:细胞内外均为液体的环境,根据上述实验结果,请
你设想一下,细胞膜上磷脂分子应怎样排列?
8
材料:两位荷兰科学家的假设: • 1925年,两位荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德尔
(F.Grendel) 根据上述磷脂分子的特点提出,细胞膜是 一种磷脂双分子层结构,其中磷脂分子的亲水性头部朝向 两侧,疏水性的尾部相对朝向内侧,只有这种结构才可能 稳定于细胞内外均为极性液体的环境中。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
一 生物膜结构的探索历程 为什么会出现B 图中的情形?
问题:研究物体的结构一般需探明什么问题? 成分、组合方式、结构特点
2
(一)膜成分的探究
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。
10
3.罗伯特森(J.D.Robertson)的模型: • 1959年,罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-明-暗
三层结构。 •提出“蛋白质-脂质 -蛋白质”模型(单 位膜模型),蛋白质 以肽链的厚度覆盖。 他认为膜是静态的统 一结构。
11
支持罗伯特森假设的实验有哪些 ? • 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验 • 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积实验 • 电镜观察到膜呈暗-明-暗三层结构
•(2)纵观整个 人们对建立生物 膜模型的探索过 程,实验技术的 进步起到怎样的 作用? •(3)分析生 物膜模型的建 立过程中,结 构与功能相适 应是如何得到 体现的?
19
( 4)通过这节课,你应该获得什么? • 掌握生物膜的流动镶嵌模型的内容 • 感受实验技术的进步对科学进步的影响 • 结构与功能相适应的生物学基本观点在探索过程 引领作用 • 体验科学家工作的历程,学习科学研究的方法、体验科学家
12
不支持罗伯特森假设的证据
13
从白细胞吞噬细菌实验及人-鼠细胞融会实验可以得出什 么结论?
细胞膜具有流动性
14
细胞冰冻蚀刻实验
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结 构中的蛋白颗粒。
讨论:单位膜的模型存在什么问题?
结构与功能不相适应;模型理论与新的观察不一致
4、生物膜的结构特点: 流动性(磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的)
17
三、归 纳
(1)生物膜的流动镶嵌模型的内容哪些是实验证明了的? •成分、流动性
• 哪些是科学家的推测? 磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系
• 模型是不是就完美无缺了呢? • •1975晶格镶嵌模型,1977 年提出板块镶嵌模型
18
工作的精神
20
科学知识具有暂定性的特点
15
4.桑格和尼克森在继承与创新中提出流动镶嵌模型 时间:1972年
16
二、生物膜流动镶嵌模型
1、生物膜的化学成分: 主要由蛋白质和脂质组成 2、磷脂分子的存在形式: 磷脂双分子层为基本骨架,其中磷脂分子的亲水 性头部朝向两侧,疏水性的尾部相对朝向内侧。 3、蛋白质分子存在形态: 镶在表面、嵌入、横跨三种。在细胞膜的外侧,有 糖蛋白构成的糖被。
基于实证的逻辑推理
9
• 实验验证:他们用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质) 提取了人类红细胞质膜的脂类成分,将其铺展在水面,测 出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。结果支持假设,假 设没有被推翻。
•问题:该实验证实细胞膜是一种磷脂双分子层结构吗?
关于细胞膜脂质分子的排列方式依然属于理论推导与假设, 并没有被观察证实
(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
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2.对欧文顿假设的验证 • 20年后,另外的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(主要是磷 脂)和蛋白质。
问题: 科学研究中是如何提出假设的?提出假设后还需要做什么?
科学认识活动是以实验事实为基础的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(二)膜结构的探究
当时已知的知识:膜的成分;磷脂分子的结构特点
亲水头部 疏水尾部
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• 1. 朗姆瓦的实验 1917年,朗姆瓦(Langmuir)将磷脂溶于苯和水中,当苯挥 发完以后,经过推挤,磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。 朗姆瓦水盘如下图:
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根据磷脂分子的特点,请推测: 在水—空气介面,磷脂分子是如何排列的?
A
B
C
D
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2.对生物膜磷脂分子排列方式的假设与验证 • 问题:细胞内外均为液体的环境,根据上述实验结果,请
你设想一下,细胞膜上磷脂分子应怎样排列?
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材料:两位荷兰科学家的假设: • 1925年,两位荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德尔
(F.Grendel) 根据上述磷脂分子的特点提出,细胞膜是 一种磷脂双分子层结构,其中磷脂分子的亲水性头部朝向 两侧,疏水性的尾部相对朝向内侧,只有这种结构才可能 稳定于细胞内外均为极性液体的环境中。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
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一 生物膜结构的探索历程 为什么会出现B 图中的情形?
问题:研究物体的结构一般需探明什么问题? 成分、组合方式、结构特点
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(一)膜成分的探究
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。
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3.罗伯特森(J.D.Robertson)的模型: • 1959年,罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-明-暗
三层结构。 •提出“蛋白质-脂质 -蛋白质”模型(单 位膜模型),蛋白质 以肽链的厚度覆盖。 他认为膜是静态的统 一结构。
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支持罗伯特森假设的实验有哪些 ? • 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验 • 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积实验 • 电镜观察到膜呈暗-明-暗三层结构
•(2)纵观整个 人们对建立生物 膜模型的探索过 程,实验技术的 进步起到怎样的 作用? •(3)分析生 物膜模型的建 立过程中,结 构与功能相适 应是如何得到 体现的?
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( 4)通过这节课,你应该获得什么? • 掌握生物膜的流动镶嵌模型的内容 • 感受实验技术的进步对科学进步的影响 • 结构与功能相适应的生物学基本观点在探索过程 引领作用 • 体验科学家工作的历程,学习科学研究的方法、体验科学家
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不支持罗伯特森假设的证据
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从白细胞吞噬细菌实验及人-鼠细胞融会实验可以得出什 么结论?
细胞膜具有流动性
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细胞冰冻蚀刻实验
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结 构中的蛋白颗粒。
讨论:单位膜的模型存在什么问题?
结构与功能不相适应;模型理论与新的观察不一致
4、生物膜的结构特点: 流动性(磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的)
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三、归 纳
(1)生物膜的流动镶嵌模型的内容哪些是实验证明了的? •成分、流动性
• 哪些是科学家的推测? 磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系
• 模型是不是就完美无缺了呢? • •1975晶格镶嵌模型,1977 年提出板块镶嵌模型
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工作的精神
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科学知识具有暂定性的特点
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4.桑格和尼克森在继承与创新中提出流动镶嵌模型 时间:1972年
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二、生物膜流动镶嵌模型
1、生物膜的化学成分: 主要由蛋白质和脂质组成 2、磷脂分子的存在形式: 磷脂双分子层为基本骨架,其中磷脂分子的亲水 性头部朝向两侧,疏水性的尾部相对朝向内侧。 3、蛋白质分子存在形态: 镶在表面、嵌入、横跨三种。在细胞膜的外侧,有 糖蛋白构成的糖被。
基于实证的逻辑推理
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• 实验验证:他们用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质) 提取了人类红细胞质膜的脂类成分,将其铺展在水面,测 出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。结果支持假设,假 设没有被推翻。
•问题:该实验证实细胞膜是一种磷脂双分子层结构吗?
关于细胞膜脂质分子的排列方式依然属于理论推导与假设, 并没有被观察证实
(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
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2.对欧文顿假设的验证 • 20年后,另外的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(主要是磷 脂)和蛋白质。
问题: 科学研究中是如何提出假设的?提出假设后还需要做什么?
科学认识活动是以实验事实为基础的