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1、是谁是谁,隔开了原始海洋的动荡隔开了原始海洋的动荡,是谁是谁,为我日夜守边防为我日夜守边防,是谁是谁,为我传信报安康。为我传信报安康。没有你没有你,我我一个小小的细胞一个小小的细胞会是何等模样会是何等模样?丁卫萍丁卫萍温故知新：温故知新：细胞膜细胞膜有哪些功能？有哪些功能？第2节 生物膜的流动镶嵌模型生物学的基本观点生物学的基本观点之一之一结构结构与功能相适应与功能相适应。那么。那么细胞膜具有细胞膜具有什么样的结构才能与其功能相适什么样的结构才能与其功能相适应呢？应呢？资料一：19世纪末，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性实验进行过上万次的实验，发现：不溶于脂质的物质不溶于脂质的物
2、质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜问题问题1 1：根据相似相溶原理（根据相似相溶原理（“相似相似”是指溶是指溶质与溶剂在结构上相似；质与溶剂在结构上相似；“相溶相溶”是指溶质与溶剂彼此是指溶质与溶剂彼此互溶。互溶。）能从实验现象能推测能从实验现象能推测出什么结出什么结论论？问题问题2 2：这个这个结论结论一定准确一定准确吗？为什么？吗？为什么？膜是由脂质组成；膜是由脂质组成；对生物膜结构的探索历程从生理功能入手的科学探究（膜的成分）从生理功能入手的科学探究（膜的成分）资料二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被专门溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（
3、能专一地降解蛋白质的物质）溶解。结果细胞膜被破坏。问题：该实验问题：该实验能能得出什么结论？得出什么结论？是否支持欧文顿的假说？是否支持欧文顿的假说？膜的主要成分是膜的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？从生理功能入手的科学探究（膜的成分）从生理功能入手的科学探究（膜的成分）对生物膜结构的探索历程问题：这一现象能得出什么结论？问题：这一现象能得出什么结论？说说你的理由？说说你的理由？细胞膜中的脂质分子排列为细胞膜中的脂质分子排列为连续的连续的两层两层从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）资料三：1925年，两位荷兰科学家做了
4、丙酮提取哺乳动物红细胞膜中脂质的实验：将提取出的脂质在空气水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。对生物膜结构的探索历程小组活动1：根据磷脂分子的特点，构建脂质在空气水界面上排布的模型图。水水空气空气头部头部亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂分子磷脂分子的结构的结构从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）对生物膜结构的探索历程细细胞胞小组活动2：构建磷脂分子在细胞膜中的排布模型细细胞胞外外是是细细胞胞生生活活的的液液体体环环境境，含含有有水水。放放大大细胞内的细胞质也是细胞内的细胞质也是一个富含水分的环境。一个富含水分的环
5、境。磷磷脂脂双双分分子子层层从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）从生理功能入手的科学探究（脂质的排布）对生物膜结构的探索历程 资料四：1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）根据电镜下观察到的细胞膜暗亮暗的三层结构。相关资料表明：电子显微镜下，蛋白质电子密度高呈暗色，磷脂分子电子密度低呈亮色。小组活动3：请根据资料的提示，尝试排布生物膜上蛋白质的位置。脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质三明治”结构模型罗伯特森推测：罗伯特森推测：生物膜是一个生物膜是一个静态静态的的统一统一结构结构单位膜模型的提出（蛋白质的排布）单位膜模型的提出（蛋白质的排布）对生物膜结构的探索历程电镜冰冻蚀刻电镜冰冻
6、蚀刻技术技术对生物膜结构的探索历程新技术带来新模型（蛋白质的排布）新技术带来新模型（蛋白质的排布）冰冻蚀刻冰冻蚀刻过程过程蚀刻后蚀刻后电镜电镜下的照片下的照片资料五：20世纪60年代，科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒的分布。小组活动4：尝试修正刚才我们构建的“三明治”结构模型，重新排布一下蛋白质在膜中的分布。贯穿贯穿嵌入嵌入其中其中镶在镶在表面表面新技术带来新模型（蛋白质的排布）新技术带来新模型（蛋白质的排布）对生物膜结构的探索历程白细胞吞噬病菌的过程白细胞吞噬病菌的过程 用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。荧光标记荧光标记技术37下
7、40min后出现了什么现象？说明了什么？膜上的蛋白膜上的蛋白具有具有流动性流动性资料六：1970年弗雷和埃迪登 的人鼠细胞融合实验。新技术带来新模型（膜的结构特点）新技术带来新模型（膜的结构特点）对生物膜结构的探索历程在新的观察和实验证据的基础上，在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格年桑格(S.J.Singer)和尼克森和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生提出了新的生物膜模型物膜模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。，为多数人所接受。流动镶嵌模型流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层蛋白质镶在表面嵌入具有一定的流动性脂质贯穿质壁分离和复原，细胞分裂，蛋白质分泌过程
8、中膜的融合等现象都反映了膜具有流动性；另外，膜的成分还有多糖，与蛋白质相连构成糖蛋白，即糖被，与细胞间的信息交流有密切关系。这些都反映了结构与功能的相适应生物膜的流动镶嵌模型（基本内容）生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？（有待进一步完善）（有待进一步完善）？时间科学家科学实验结论19世纪末 欧文顿 用 500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的 1925年 两位荷兰科学家 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的 脂质为连续的两层 1959年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成 三层静态
9、统一结构 1970年 弗雷和埃迪登 分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀 细胞膜具有流动性 1972年 桑格和尼克森 在新的观察和实验证据基础上 流动镶嵌模型是什么推动着这一历程是什么推动着这一历程的发展和研究的深入的发展和研究的深入？1.是结构与功能相适应的生物学观点指引着科学家研究方向和不断地修正模型。2.是科学技术的发展和运用推动了研究的深入。3.是科学家们孜孜不倦的探索精神。生物膜的流动镶嵌模型（研究历程）1 1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等物质等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（较容易
10、优先通过细胞膜，这是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2 2.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞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（噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜（）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 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性C CB B3.一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体中扩散出来，进从叶肉细胞的线粒体中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体内，至少要穿过的磷脂分子入一相邻细胞叶绿体内，至少要穿过的磷脂分子层数是（层数是（）A A 1010 B B 1212 C C 1414 D 8 D 8B B练习巩固