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1、第三章 生物学课堂上要教给学生什么 （一）两个案例，你喜欢哪个？ 细胞膜的结构细胞膜的结构 案例A 亲水头部亲水头部 疏水尾部疏水尾部 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。 磷脂双分子层 磷脂分子 人细胞 杂交细胞 红色红色 荧光荧光 染料染料 标记标记 的膜的膜 蛋白蛋白 绿色绿色 荧光荧光 染料染料 标记标记 的膜的膜 蛋白蛋白 细胞融合 荧光标记的小鼠细胞与人细胞融合实验示意图 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 二、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。（其中磷脂分 子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 2、蛋
2、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。（体现了膜结构内外的不对称性） 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子 的运动有多种形式） 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体 现了膜的流动性） 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、胞间信息交流等有密切联系） 练习 1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（） A、水 B、糖类 C、蛋白质 D、磷脂 2、细胞膜具有流动性，这种结构特点是指 （ ） A、整个细胞膜具有流动性 B、细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
3、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 案例B 1895年，欧文特发现：凡是可以溶于 脂类的物质比不能溶于脂类的物质更容 易透过细胞膜进入到细胞中。 【提问】如果你是科学家，你会有什么 样的猜想？ 1915年，科学家们第一次将膜从人的 红细胞中分离出来，化学分析表明， 他们的主要成分是磷脂和蛋白质。 【提问】想一想科学家为什么用人的 红血细胞分离细胞膜？用什么方法 分离细胞膜简便可行？ 磷脂是一种甘油、脂肪酸和磷酸组成的 分子，磷酸“头”部是亲水性的，脂肪 酸“尾”部是疏水的。细胞膜的内外都 是液体环境。 磷脂是一种甘油、脂肪酸和磷酸组成的 分子，磷酸
4、“头”部是亲水性的，脂肪 酸“尾”部是疏水的。细胞膜的内外都 是液体环境。 【提问】如果你是科学家，你将提出什么 假说来解释磷脂分子在细胞膜上的排布？ 科学家们设计并做成了双分子层人工膜， 两位荷兰科学家测定了红细胞的磷脂含 量和计算后证实，测定到的红细胞的全 部磷脂恰好可以按双分子层形式将细胞 全部包裹或覆盖。 对膜的化学分析证明：除了磷脂外， 蛋白质也是膜上的成分。 【提问】如果你是科学家，你会提 出什么样的模型？ 1932年，Davson和Danielli提出了一种将磷 脂分子层夹在两层球蛋白间的“三明治”模 型。 20世纪50年代，在电子显微镜的帮 助下，生物学家发现细胞膜的厚度 仅为
5、7-8nm。而三明治模型厚度至 少20nm，三明治模型被否决。 【提问】如果你是科学家，你能不能提 出一种合理的说法来解决这个矛盾？ 根据蛋白质也有疏水区和亲水区，科学家重 新设计和配置了蛋白质在膜上的分布，提出 生物膜的“流动镶嵌模型”，蛋白质的疏水 区埋入磷脂双分子层中，亲水区暴露于膜的 两侧。 细胞冰冻蚀刻：首先用液氮将细胞冷冻成坚 硬的固体，再用冷冻的玻璃刀在细胞膜处刻 出一裂口，进一步将冷冻的细胞样品在细胞 的双分子层处撕裂和剥开，锻炼面经升华蚀 刻后用重金属对剥开的表面染色和用电子显 微镜观察。实验结果支持“流动镶嵌模型”。 【提问】细胞膜是静态的吗？ 现象：变形虫 实验：细胞融合实验