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1、第二节 细胞膜结构模型第1页，本讲稿共26页n学习目标n简述生物膜的结构。n重点：流动镶嵌模型的基本内容。n学法指导：n根据生物膜的结构模型示意图，归纳总结流动镶嵌模型的基本内容。第2页，本讲稿共26页细胞膜有哪些功能？1、将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔分隔开；开；2、控制物质、控制物质进出进出细胞；细胞；3、进行细胞间的、进行细胞间的信息交换信息交换通过激素与膜表面受体结合通过细胞识别与通过细胞识别与接触接触通过细胞通道细胞膜的功能特点：选择透过性选择透过性物质的跨膜运输第3页，本讲稿共26页重 温科学家对细胞膜结构的探索历程阅读阅读P6568，归纳总结归纳总结第4页，本讲稿共26页1
2、、19世纪末，欧文顿提出假设：膜由 组成；2、20世纪初，化学分析得出：膜的主要成分是_ 和 ；3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是_4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：_ 的三层静态结构；5、1970年，用荧光标记技术证明：膜具有 性；6、1972年，桑格和尼克森提出：模型。对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程脂质脂质蛋白质蛋白质脂质脂质双层双层蛋白质脂质蛋白质脂质蛋白质蛋白质一定的流动一定的流动流动镶嵌流动镶嵌第5页，本讲稿共26页糖酯3.磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。所以，生物膜的结构特点：具有一定的流动性磷脂双分子层磷脂双分子层1.以磷脂双分
3、子为基本支架；蛋白质分子2蛋白质分子镶在、嵌入、横跨在整个磷脂双分子层中；流动镶嵌模型的基本内容：1972年，桑格和年，桑格和 尼克森，提出尼克森，提出细胞膜结构模型细胞膜结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型糖蛋白4细胞膜的表面有一层由蛋白质和多糖组成的糖蛋白（糖被），具有细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护和润滑等功能。第6页，本讲稿共26页 细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生改变，糖蛋白减少，产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物质。因此在检查癌症的验血报告单上，有AFP、CEA等检测项目。若这些指标超过正常值，应做进一步的检查，以确定体内是否出现了癌细胞。第7页，本讲稿共26页n1、据
4、图回答有关问题：（1）该简图表示的是_的分子组成结构示意图。（2）图中13的化学成分为：1 _ 2_ 3_（3）3物质的合成场所为_。生物膜生物膜脂肪酸（疏水端）脂肪酸（疏水端）磷酸（亲水端）磷酸（亲水端）蛋白质蛋白质核糖体核糖体亲水头疏水尾磷酸磷酸“头头”是亲水的是亲水的 脂肪酸脂肪酸“尾尾”是疏水的是疏水的第8页，本讲稿共26页3.脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层，该怎样排列？AB C2.磷脂在空气水界面上铺展成单层分子层，该如何排列？B C D AAC第9页，本讲稿共26页4、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（）A 保护作用 B
5、 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性5、细胞膜上与细胞识别、信息传递等功能有着密切关系的化学物质是()A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸AA第10页，本讲稿共26页1变形虫的表面任何部分都能伸出伪足；人体内的一些白细胞可以吞噬病菌。上述生理过程的完成都依赖于细胞膜的()A选择透过性B流动性C保护性D多变性【答案】B第11页，本讲稿共26页【解析】变形虫形态的改变，白细胞通过变形运动吞噬病菌都依赖于细胞膜的变化。而细胞膜的改变是由于组成细胞膜的磷脂双分子层与蛋白质都能在一定程度上运动，使细胞膜具有一定的流动性，这也就是细胞膜的结构特点。选择透过性则是细胞膜的功能特点。第12页，本讲
6、稿共26页2下列关于生物膜结构探索历程的叙述，正确的是()A欧文顿用 500 多种物质对植物细胞进行的通透性实验，发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，提出了“膜是由脂质组成的”B科学家分别用绿色和红色荧光染料标记人体两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀分布，提出了“细胞膜具有流动性”C从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞膜的2 倍，提出了“细胞膜只由脂质分子组成”D罗伯特森在电镜下看到细胞膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，提出了“生物膜的流动镶嵌模型”【答案】A第13页，本讲稿共26页【解析】两位荷兰科学家将从细胞膜中提取的脂质在水空气的界面铺成单层分子，发现其面积是细胞
7、膜的 2 倍，提出：细胞膜中的脂必然排列成连续的两层。罗伯特森在电镜下看到细胞膜由暗明暗的三层结构构成，提出了生物膜的模型。科学家用绿色和红色荧光染料标记人和小鼠的细胞并使之融合，发现荧光均匀分布，再根据这一实验及其他相关实验提出：细胞膜具有流动性。第14页，本讲稿共26页【例题】下图是细胞膜的亚显微结构模型示意图，下列关于细胞膜的流动镶嵌模型的叙述中，错误的是(）A是磷脂分子，构成了膜的基本是磷脂分子，构成了膜的基本骨架，这个支架不是静骨架，这个支架不是静止的，有流动性止的，有流动性B是糖被，糖被对所有细胞都具是糖被，糖被对所有细胞都具有保护和润滑作用有保护和润滑作用C蛋白质分子有的镶在磷脂
8、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D大多数蛋白质分子也是可以运动的【答案】B第15页，本讲稿共26页【名师点拨】消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白(即糖被)有保护和润滑作用，并不是所有细胞都具有。第16页，本讲稿共26页【变式训练】(2012 年增城期末统考)生物膜的结构特点是()A只有磷脂分子可以运动只有磷脂分子可以运动B只有蛋白质分子可以运动只有蛋白质分子可以运动C磷脂和蛋白质分子都不可以运动磷脂和蛋白质分子都不可以运动D磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动【答案】D点拨：各种膜所含的蛋白质的比例与膜的功能有关，活点拨：
9、各种膜所含的蛋白质的比例与膜的功能有关，活动相对旺盛的细胞，其膜上的蛋白质含量较高。动相对旺盛的细胞，其膜上的蛋白质含量较高。第17页，本讲稿共26页生物膜的组成、结构、功能关系图解第18页，本讲稿共26页n完成课时作业：第19页，本讲稿共26页 时间时间：1919世纪末世纪末 人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验实验：用用500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜。膜。提出假说：提出假说：溶于脂质的物质溶于脂
10、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膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的细胞膜的组成成分是什么呢？第20页，本讲稿共26页 2020世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，通过细胞分离出来，通过化学分析化学分析表明，膜的主要表明，膜的主要成分是成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质。欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？第21页，本讲稿共26页 时间时间：19251925年年 人物人物：荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGren
11、del 实验实验：结论结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为细胞膜中的脂质分子必然排列为两层两层 用用丙酮丙酮从人红细胞膜中从人红细胞膜中提取提取脂质，在空气水界面脂质，在空气水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？两层脂质分子又是如何排列的呢？两层脂质分子又是如何排列的呢？第22页，本讲稿共26页亲水头疏水尾C、H、O、N、P组成元素：磷脂分子：由甘油，脂肪酸和磷酸所组成。磷脂分子：由甘油，脂肪酸和磷酸所组成。磷酸磷酸“头头”是亲水的是亲水的 脂肪酸脂肪酸“尾尾”是疏水的是疏水的
12、第23页，本讲稿共26页 时间时间：19591959年年 人物人物：罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验：在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“暗暗亮亮暗暗”的三层结构的三层结构构成。构成。提出假说提出假说：蛋白质位于脂双层的什么位置呢？生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的的三层结构构成的静态静态统一结构统一结构对对蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构的补充：三层结构的补充：20世纪世纪60年代以后，科学家年代以后，科学家蛋白质分子镶在、嵌入、横跨在整个磷脂双分子层中。第24页，本讲稿共26页有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？19701970年，科学家做了如下年，科学家做了如下细胞融合细胞融合实验：实验：细胞膜具有一定的细胞膜具有一定的流动性流动性实验证明：实验证明：第25页，本讲稿共26页细胞膜具有流动性的实例(1)细胞吸水和失水时的质壁分离以及质壁分离复原。(2)胞吞和胞吐现象。(3)变形虫的取食和运动。注：流动性是生物膜的结构特征；而选择透过性则是生物膜的功能特性。流动性是选择透过性的基础。第26页，本讲稿共26页