膜结构

1855年瑞典科学家奈利的实验：色素分子进入受损的植物细胞的速度比进入完整细胞的速度要快得多；在显微镜下用微细的探针刺向细胞时能看到细胞表面出现褶皱，并感到阻力，一旦刺破细胞进入细胞内部，阻力就随之消失，这些都说明什么？细胞的边界——细胞膜想一想？1.作为一个最小生命系统----细胞，最外层的系统边界----细胞膜有哪些功能？功能特点是什么？2.如果让你制作一个细胞模型，作为细胞膜的材料有三种：塑料袋、普通布和弹力布，你认为哪种材料最能体现细胞的功能？弹力布第二节生物膜的流动镶嵌模型教学目标1.简述生物膜的结构。2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。3.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。教学重点和难点1.教学流动镶嵌模型的基本内容。2.教学难点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。重点科幻之旅如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?细胞膜的组成成分是什么呢？对生物膜结构的探索历程:时间：19世纪末（1895年）实验：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，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：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。提出假说：●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜膜是由脂质组成的实验：采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).时间：20世纪初实验二进行实验结论：膜的成分主要是脂质和蛋白质。化学分析:发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解也会被蛋白酶分解时间：20世纪初实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质组成膜的脂质中磷脂含量最多脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？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。实验三时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层分子。现象：发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面积的2倍提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的想一想？细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连续的两层呢？连续两层排列蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—明—暗的三层结构。一层明层（脂质）两层暗层（蛋白质）提出静止模型的观点蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜）“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能呢?(白细胞吞噬病毒的过程)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镶嵌入横跨标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后370C实验结论:细胞膜具有流动性从而推翻了静止模型的观点结论：细胞膜具有流动性提出新的细胞膜模型1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。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。流动镶嵌模型的基本内容：2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，（表现出分布的不对称性。）4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂糖蛋白的作用：1有保护和润滑作用，2还与细胞膜表面的识别有密切关系（2）膜蛋白的运动性5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性（结构特点）（1）磷脂分子的运动性生物膜的流动镶嵌模型问题（1）结构特点：（2）根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。①白细胞吞噬细菌的过程；②变形虫的伪足运动现象；③受精时精子和卵细胞的融合过程；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。生物膜具有流动性小结一。生物膜的探索历程1。19世纪末欧文顿脂溶性物质更容易通过细胞膜结论：膜是由脂质组成的2。20世纪初分离哺乳动物红细胞的膜结论：膜是由脂质和蛋白质构成3。1925年两位荷兰科学家磷脂单分子层面积膜面积2倍结论：脂质分子必然排列为边续的两层4。1959年罗伯特森电子显微观察结论：蛋白质—脂质—蛋白质静态统一结构5。1970人鼠细胞融合实验结论：细胞膜具有流动性6。1972年桑格和尼克森流动镶嵌模型二生物膜的结构1.磷脂双分子层膜的基本支架2.蛋白质分子分布：镶嵌嵌入贯穿功能：载体3.糖类（1）糖蛋白（糖被）保护润滑识别免疫血型决定（2）糖脂三生物膜的结构特点：具有流动性保证了细胞的物质运输、运动、变形、分裂、融合等生命活动的进行概念图生物膜结构特点功能特点结构组成结构探究历程决定流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（）A．细胞膜是选择透过性膜B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成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（）。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．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课堂练习:4、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5、一层膜有层磷脂分子层，有层磷脂双分子层216、一分子O2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数和磷脂分子层数分别是()（）A。4、8B。5、12C。6、12D。6、14C叮铃铃(白细胞吞噬病毒的过程)