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1、细胞膜具有的功能：细胞膜具有的功能：u将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开u控制物质进出细胞控制物质进出细胞u控制细胞间的信息交流控制细胞间的信息交流细胞膜为什么具有这些功能？细胞膜为什么具有这些功能？（功能特点：选择透过性）（功能特点：选择透过性）假设你是假设你是1919世纪的科学家，你如何来世纪的科学家，你如何来研究这个问题？研究这个问题？1919世纪用于观察显微结构的仪器主要世纪用于观察显微结构的仪器主要是光学显微镜。电子显微镜在是光学显微镜。电子显微镜在2020世纪世纪5050年代才出现。年代才出现。一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程细胞膜的主要组成成分是什
2、么？细胞膜的主要组成成分是什么？资料资料1 1：18951895年欧文顿（年欧文顿（OvertonOverton）在研究）在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现：可以溶各种未受精卵细胞的透性时，发现：可以溶于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。的物质透过细胞膜十分困难。一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的提出假说提出假说实验验证实验验证资料资料2 2：2020世纪初，科学家们第世纪初，科学家们第一次将细胞膜从红细胞中分离一次将细胞膜从红细胞中分离出来，化学分析表明，它们的出来，化学分
3、析表明，它们的主要成分是主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 。提出新问题提出新问题蛋白质和脂质是如蛋白质和脂质是如何组成膜的？何组成膜的？吸水吸水涨破涨破提出假说提出假说一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的l蛋白质蛋白质( (约占约占40%40%）l糖类（糖类（2%2%10%)10%)l脂质（脂质（50%50%）磷脂磷脂是一种由是一种由甘油、脂肪酸、甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成和磷酸等所组成的分子。的分子。它有一个它有一个亲水亲水磷磷酸酸“头头”部，和部，和一个一个疏水疏水的脂肪的脂肪酸的酸的“尾尾”部。部。小资料小资料根据磷脂的分子特性，根据
4、磷脂的分子特性，以小组为单位讨论磷以小组为单位讨论磷脂分子在下列情况中脂分子在下列情况中的排列方式。的排列方式。2.2. 把磷脂分子置把磷脂分子置于于水中水中1. 1.把磷脂分子平把磷脂分子平铺于水面上铺于水面上（空气空气水界面水界面）搅动后搅动后水溶液中水溶液中形成球状的微团形成球状的微团双层磷脂分子双层磷脂分子的球形的球形 空气和水界面上空气和水界面上提出假说提出假说: :膜中脂质分子排列为连续两层膜中脂质分子排列为连续两层资料资料3 3：19251925年荷兰科学家用丙酮从人的红年荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层单分
5、子层(a)(a)，测得单分子层的面积，测得单分子层的面积(b)(b)恰为红恰为红细胞表面积的细胞表面积的2 2倍。倍。b=2ab=2a脂质在细胞膜中必然脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层排列为连续的两层一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程蛋白质和脂质如何排列呢？蛋白质和脂质如何排列呢？l下列哪个实验材料可得到以上结果：下列哪个实验材料可得到以上结果：A.A.人的肝细胞人的肝细胞 B.B.蛙的红细胞蛙的红细胞C.C.洋葱鳞片叶表皮细胞洋葱鳞片叶表皮细胞 D.D.大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞D D资料资料4 4：2020世纪世纪4040年代，曾年代，曾经有学者提出在脂质两侧都经有学者
6、提出在脂质两侧都有蛋白质分子覆盖的有蛋白质分子覆盖的假说。假说。提出假说提出假说一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程实验验证实验验证资料资料5 5：19591959年，年，罗伯特森罗伯特森在电在电镜下看到细胞膜清晰的镜下看到细胞膜清晰的“暗暗亮暗亮暗”的三层结构。的三层结构。罗伯特森据蛋白质分子和磷脂分子的特罗伯特森据蛋白质分子和磷脂分子的特点，大胆提出了点，大胆提出了“蛋白质蛋白质- -磷脂磷脂- -蛋白质蛋白质”的的“三明治三明治”结构模型。结构模型。建构模型建构模型“三明治三明治”模型的特点：模型的特点：1 1、蛋白质分子、蛋白质分子均匀覆盖均匀覆盖在磷脂双分子层两侧。
7、在磷脂双分子层两侧。2 2、该模型为静态的。、该模型为静态的。一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程静态静态的的蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构受到质疑三层结构受到质疑细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细胞细胞膜是静止的，变形虫为什么会运动？细胞为什么会生长？细胞之间为什么会发生融合？为什么会生长？细胞之间为什么会发生融合？推论：细胞膜应该是流动的推论：细胞膜应该是流动的变形虫正在吞噬草履虫变形虫正在吞噬草履虫资料资料7 7：19701970年，科学家所做的荧光标记的小鼠细胞和年，科学家所做的荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。人细胞融合实验。( (用荧光标记细胞膜表
8、面的用荧光标记细胞膜表面的蛋白质蛋白质分分子）子）结论：结论：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性。一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程资料资料8 8：19721972年，年，桑格和尼克森桑格和尼克森，在新的观，在新的观察和实验证据基础上，提出察和实验证据基础上，提出流动镶嵌模型流动镶嵌模型。一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程二二. .流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层磷脂双分子层构成了膜的构成了膜的基本支架基本支架, ,这个支架这个支架不不是静止是静止的的. .磷脂双分子层是轻油般的流体磷脂双分子层是轻油般的流体, ,具有具有流动性流动
9、性. .蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶在镶在磷脂双分子层表面磷脂双分子层表面, ,有的部分或全部有的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中磷脂双分子层中, ,有的有的横跨横跨整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层. .大多数蛋白质是大多数蛋白质是可以运动的可以运动的. .u基本支架基本支架u蛋白质的分布蛋白质的分布u流动性流动性l变形虫的变形运动变形虫的变形运动l白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌l细胞融合细胞融合（如人鼠细胞融合为、受（如人鼠细胞融合为、受精作用）精作用）l胰岛胰岛B B细胞分泌胰岛素等等细胞分泌胰岛素等等1.1.糖蛋白只存在于细胞膜上，其作用糖蛋白只存在于细胞膜上，其作用是是 。2.2.根据
10、根据 判断细胞膜的内侧和外侧。判断细胞膜的内侧和外侧。3.3.哺乳动物成熟的红细胞因渗透作用失水时，该哺乳动物成熟的红细胞因渗透作用失水时，该过程中水分子跨过过程中水分子跨过 层磷脂分子层。分泌层磷脂分子层。分泌蛋白的分泌过程跨过蛋白的分泌过程跨过 层磷脂分子层层磷脂分子层知识点补充知识点补充细胞识别、保护和润滑细胞识别、保护和润滑糖蛋白的分布糖蛋白的分布2 20 0二二. .流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容一一. .对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程1.1.细胞膜的结构特点细胞膜的结构特点是是 。2 2. .细胞膜的功能特点细胞膜的功能特点是是 。 具有一定的流动性具有一定的流动性选择透过性选择透过性易错知识辨析：易错知识辨析：生生物物膜膜结构特性结构特性（流流动动镶镶嵌嵌模模型型）结结构构模模型型具有一定的流动性具有一定的流动性脂质脂质（磷脂、胆固醇等）（磷脂、胆固醇等）覆盖覆盖横跨横跨部分镶嵌部分镶嵌蛋白质蛋白质糖类糖类糖蛋白（糖被）糖蛋白（糖被）糖脂糖脂全部镶嵌全部镶嵌提出假说提出假说实验验证实验验证提出假说提出假说实验验证实验验证建构模型建构模型磷脂双分子层磷脂双分子层（基本支架）（基本支架）修正模型修正模型模型构建的过程模型构建的过程