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1、第第第第2 2节节节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型1.19世纪末欧文顿发现了什么？提出了什么？世纪末欧文顿发现了什么？提出了什么？2.20世纪初，科学家分析哺乳动物红细胞膜的成分是？世纪初，科学家分析哺乳动物红细胞膜的成分是？1925年，荷年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在什么界面上铺成什么兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在什么界面上铺成什么？测得单分子层的面积是？结论是？测得单分子层的面积是？结论是？3.P66思考讨思考讨1.2.3，磷脂中磷酸的头部与水的关系是？脂肪酸与水，磷脂中磷酸的头部与水的关系是？脂肪酸与水的关系
2、是？的关系是？磷脂在空气磷脂在空气-水的界面上铺展方式是？如何排列？水的界面上铺展方式是？如何排列？细胞细胞膜的内外都有水，磷脂分子又该如何排列膜的内外都有水，磷脂分子又该如何排列？动手画一画。动手画一画。4.1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的什么结构？提出的生物年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的什么结构？提出的生物模型是？是静态的还是动态的？模型是？是静态的还是动态的？5.1970年，科学家用发出荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分年，科学家用发出荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子实验过程是？在什么条件下？结果是？表明了？子实验过程是？在什么条件下？结果是？表明了？6.1972年桑格
3、和尼克森提出了生物膜的什么模型？年桑格和尼克森提出了生物膜的什么模型？7.认识认识P68图图46各结构成分各结构成分。生物膜的基本支架是？具有什么性生物膜的基本支架是？具有什么性？蛋白质分子怎样分布的？都可以运动吗？蛋白质分子怎样分布的？都可以运动吗？生物膜的结构特点是？生物膜的结构特点是？什么是糖蛋白？分布在什么位置？作用是？糖脂是什么？什么是糖蛋白？分布在什么位置？作用是？糖脂是什么？8.如何判断细胞膜的内侧和外侧？如何判断细胞膜的内侧和外侧？9.细胞膜有几层磷脂组成？几层磷脂双分子层组成？细胞膜有几层磷脂组成？几层磷脂双分子层组成？时间：时间：1919世纪末（世纪末（18951895年）
4、年）科学家：欧文顿科学家：欧文顿(E.Overton)(E.Overton)实验：用实验：用500500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验现象：细胞膜对不同物质的通透性是不一样（可以溶于脂现象：细胞膜对不同物质的通透性是不一样（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）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：提出假说：不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的一、对生物膜结构的探索历程一、
5、对生物膜结构的探索历程 实验：实验：2020世纪初，科学家将膜从哺乳动物的世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。红细胞中分离出来。化学分析表明：膜的主要成分是化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质时间：时间：19251925年年科学家：荷兰两位科学家科学家：荷兰两位科学家实验：实验：用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红 细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层现象：测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的现象：测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2 2倍倍提出假说：提
6、出假说：细胞膜中的脂质分子排列细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层为连续的两层磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水绘图活动绘图活动：将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界面上铺展水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？空气空气 水水想一想？想一想？细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连细胞膜中的磷脂分子又为什么会排成连续的两层呢？续的两层呢？尝试画出细胞膜中的尝试画出细胞膜中的磷脂分子磷脂分子的排布模型的排布模型连连续续两两层层排排列列细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质位于细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？细胞膜的
7、什么位置呢？推测:?2020世纪世纪4040年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质 ，但直到但直到5050年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜年代，电子显微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜小资料小资料小资料小资料(关于电镜成像关于电镜成像关于电镜成像关于电镜成像)电子束照射大分子物质散射度高，黑电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层结构模式三层结构模式图图要点：要点：所有膜结构都相同所有膜结构都相同静态的统一结构静态的统一结构2n
8、m3.5nm2nm单位膜单位膜7.5 nm“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型 静态静态“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层结三层结构是否能体现膜的功能构是否能体现膜的功能?诱导融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C实验结论:细胞膜具有流动性时间：时间：1970年实验：实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合新的发现：新的发现：随着新技术的运用，科学家发现膜蛋白并不是全部铺随着新技术的运用，科学家发现膜蛋白并不是全部铺在脂质的表面。在脂质的表面。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的蛋白质蛋白质镶在、嵌入、贯穿于
9、镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层中。磷脂双分子层中。1、膜的基本支架：磷脂双分子层（亲水头部朝外，、膜的基本支架：磷脂双分子层（亲水头部朝外，疏水尾部朝内），这个支架不是静止的。磷脂双分子疏水尾部朝内），这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。层是轻油般的流体，具有流动性。2、蛋白质分子：、蛋白质分子：大多数蛋白质分子是可以运动的。大多数蛋白质分子是可以运动的。有的镶嵌在磷脂双分子层表面，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，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层有的贯穿于整个磷脂双分子层 （体现了膜结构内外的不对称性）（体现了膜
10、结构内外的不对称性）膜的结构特点：膜的结构特点：具有流动性具有流动性（磷脂和大部分的蛋白（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以运动的）质分子都是可以运动的）膜的功能特点：膜的功能特点：选择透过性选择透过性二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容蛋白质蛋白质磷磷脂脂双双分分子子层层糖蛋白糖蛋白(糖被糖被)绘制细胞膜的亚显微结构示意图绘制细胞膜的亚显微结构示意图糖蛋白的作用：糖蛋白的作用：1有保护和润滑作用，有保护和润滑作用，2还与细胞膜表面的识别有密切关系还与细胞膜表面的识别有密切关系(1)流动性和选择透过性的关系。流动性和选择透过性的关系。区别：流动性是生物膜的区别：流动性是生物膜的_
11、特点，选择透过性是特点，选择透过性是生物膜的生物膜的_特性。特性。联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。动性，才能表现出选择透过性。(2)流动性和选择透过性的原理。流动性和选择透过性的原理。流动性原理流动性原理构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；数是运动的；选择透过性原理选择透过性原理膜上膜上载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量。(3)流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞白细胞吞噬细菌噬细菌、分泌蛋白的分泌分泌蛋白的分泌、温度改变
12、时膜的厚度改变、动、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩，植物细胞的质壁分离和质壁物细胞吸水膨胀或失水皱缩，植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原等。分离的复原等。拓展：细胞膜的流动性与选择透过性的关系拓展：细胞膜的流动性与选择透过性的关系结构结构功能功能糖蛋白糖蛋白蛋白质蛋白质磷磷脂脂双双分分子子层层生物膜的组成及特点生物膜的组成及特点1、化学组成、化学组成 膜主要由膜主要由_ 构成，构成，基本支架是基本支架是_。2、结构特点、结构特点 生物膜具有生物膜具有_ ，原因：，原因：磷脂分子和大多数蛋白质分子磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以是可以_。3、功能特点、功能特点 生物膜是一种生
13、物膜是一种_膜。膜。脂质和蛋白质脂质和蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层一定的流动性一定的流动性运动的运动的选择透过性选择透过性小结：小结：1 1、细胞膜的细胞膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型与与蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构三层结构模型的最大的模型的最大的不同不同是是A A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性D D、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性透过性C C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性B B、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有
14、蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性一定的流动性随堂检测：随堂检测：2 2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的成依赖于细胞膜的A A、保护作用、保护作用 B B、一定的流动性一定的流动性C C、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流3 3、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、蛋白质、蛋白质 C C、甘油、甘油 D D、无机盐离子、无机盐离子4 4维生素维生素D D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是是因为因为 A A细胞膜以磷脂双分子层作基本支架细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质 C C细胞膜的结构特点是具有一定的流动性细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D D细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜