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1、人教版普通高中课程标准实验教科书人教版普通高中课程标准实验教科书人教版普通高中课程标准实验教科书人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修生物必修生物必修生物必修1.1.分子与细胞分子与细胞分子与细胞分子与细胞 第第4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 第第2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 吉林市十二中吉林市十二中 王君亮王君亮1 1、生物膜的组成成分是什么呢？、生物膜的组成成分是什么呢？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间时间：18951895年年人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验实验：曾：曾用用500500多
2、种多种化学物质对植物化学物质对植物细胞进行过细胞进行过上万次上万次的通透性实验，的通透性实验，发发现现细胞膜对不同物质通透性不一样：细胞膜对不同物质通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质更容易通过凡是可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。细胞膜进入细胞。资料资料1：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 细胞膜细胞膜 根据这一实验现象，你能提出什么假说？根据这一实验现象，你能提出什么假说？注意：假说的提出是以一定的事实材料和科学原理为依据，对某一未知事物或注意：假说的提出是以一定的事实材料和科学原理为依据，对某一未知事物或规律所做出的推测性解释或判断。规律所做出的推
3、测性解释或判断。你是根据什么提出这样的假说？你是根据什么提出这样的假说？通过哪种手段来验证你提出的假说？通过哪种手段来验证你提出的假说？思考：思考：时间时间：2020世纪初世纪初实验实验：科学家发现不仅脂溶性物质可：科学家发现不仅脂溶性物质可以通过细胞膜，细胞膜以通过细胞膜，细胞膜也会被也会被蛋白酶蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）（能专一地分解蛋白质的物质）分解。分解。资料资料2：根据这一实验现象，你又能提出什么假说？根据这一实验现象，你又能提出什么假说？你是科学家，你将如何去探究生物膜的组成成分？你是科学家，你将如何去探究生物膜的组成成分？思考：思考：时间时间：20世纪世纪 实验实验：科学
4、家科学家第一次将膜从哺乳动物的第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来进行化学分析。红细胞中分离出来进行化学分析。化学分析表明：膜的化学分析表明：膜的主要成分主要成分是是脂质脂质和和蛋白质蛋白质。资料资料3：吸水吸水涨破涨破 2、脂质和蛋白质是怎样构成生物膜的？、脂质和蛋白质是怎样构成生物膜的？亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部（1 1）脂质分子在细胞膜中是如何排列的？）脂质分子在细胞膜中是如何排列的？磷脂分子：磷脂分子：单层连续的磷脂分子是怎样分布在空气单层连续的磷脂分子是怎样分布在空气-水界面上的？水界面上的？1917年年 欧文欧文朗缪尔的研究成果朗缪尔的研究成果单层磷脂在水面上的分布示意图单
5、层磷脂在水面上的分布示意图水水空气空气时间时间：19251925年年人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家GorterGorter（戈特）和（戈特）和GrendelGrendel（格伦德尔）（格伦德尔）实验实验：用丙酮：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提从人的红细胞的细胞膜中提取取脂质脂质，在空气，在空气水界面上铺成水界面上铺成单层分子单层分子，测得单分子层的测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。思考与讨论：思考与讨论：根据实验现象你提出的假说是什么？根据实验现象你提出的假说是什么？以血液中的红细胞为例，在红细胞膜内外两以血液中的红细胞为例，在红细胞膜内外两侧都有水的存
6、在，试推断构成红细胞膜磷脂分侧都有水的存在，试推断构成红细胞膜磷脂分子应是怎样排列的？子应是怎样排列的？资料资料4：磷磷脂脂分分子子细胞膜是由细胞膜是由连续的两层磷脂分子连续的两层磷脂分子构成的。构成的。（2 2）蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？）蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？资料资料5：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：在电镜下看到了细胞膜清晰的在电镜下看到了细胞膜清晰的暗暗亮亮暗暗的三层结构的三层结构。所有的生物膜所有的生物膜都是都是由由蛋白质脂质蛋白蛋白质脂质蛋白质三层结构质三层结构构成，并且它认为
7、生物膜是构成，并且它认为生物膜是静静止不动止不动的。的。评价评价：从你对生物膜的了解来评价这个模型？：从你对生物膜的了解来评价这个模型？基本内容：基本内容：资料资料6：时间：时间：20世纪末世纪末冰冻蚀刻技术冰冻蚀刻技术和和扫描电子显微镜技扫描电子显微镜技术术使人们认识到膜的内外两侧并不使人们认识到膜的内外两侧并不是对称的。蛋白质是对称的。蛋白质镶在、嵌入、贯镶在、嵌入、贯穿穿在磷脂双分子层中。在磷脂双分子层中。资料资料7：时间时间：19701970年年人物人物：弗雷弗雷(L(LD DFrye)Frye)和埃迪登和埃迪登(EdidinEdidin)实验实验：用发绿色荧光的染料对小鼠细胞用发绿色
8、荧光的染料对小鼠细胞膜上的蛋白质进行标记用发红色荧光膜上的蛋白质进行标记用发红色荧光的染料对人细胞膜上的蛋白质进行标记，的染料对人细胞膜上的蛋白质进行标记，将小鼠细胞和人细胞融合。将小鼠细胞和人细胞融合。3 3、细胞膜的结构特点的探究？、细胞膜的结构特点的探究？思考：思考：该实验表明什么？该实验表明什么？流动镶嵌流动镶嵌模型模型：桑格和尼克森（桑格和尼克森（1972）生物膜的结构模型示意图生物膜的结构模型示意图 流动镶嵌流动镶嵌模型模型：桑格和尼克森（桑格和尼克森（1972）小结：小结：（一）对生物膜结构的探索历程（一）对生物膜结构的探索历程1 1、1919世纪末，欧文顿提出：膜是由世纪末，欧
9、文顿提出：膜是由_组成的。组成的。2 2、2020世纪初，化学分析结果：膜主要由世纪初，化学分析结果：膜主要由_和和_组成。组成。3 3、19251925年，两位荷兰科学家提出：脂质分子必然排列为年，两位荷兰科学家提出：脂质分子必然排列为_层层。4 4、19591959年，罗伯特森提出：生物膜由年，罗伯特森提出：生物膜由_三层三层结构构成。结构构成。5 5、19701970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验：细胞膜具有年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验：细胞膜具有_性。性。6 6、19721972年桑格和尼克森提出：生物膜的年桑格和尼克森提出：生物膜的_ _ 模型。模型。（二）流动镶嵌模型
10、的基本内容（二）流动镶嵌模型的基本内容基本支架：基本支架：蛋白质分子：蛋白质分子：磷脂双分子层中。磷脂双分子层中。结构特点：结构特点：磷脂双分子层磷脂双分子层镶在、嵌入、贯穿镶在、嵌入、贯穿具有一定的流动性具有一定的流动性脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质两两蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质一定的流动一定的流动流动镶嵌流动镶嵌A、选择透过性、选择透过性 B、一定的流动性、一定的流动性 C、保护作用、保护作用 D、细胞识别、细胞识别1、变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的、变形虫的任何部位能伸出伪足，人体的某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完成需要细胞膜具有以下哪一特点？（成需要细胞膜具有以下哪一特点？（）3 3、从这节课的学习中，你受到了什么启示？从这节课的学习中，你受到了什么启示？习题反馈：习题反馈：B 2、细胞膜上与细胞识别有着密切关系的化学物细胞膜上与细胞识别有着密切关系的化学物质是（质是（）A、糖蛋白糖蛋白 B、磷脂磷脂C、脂肪脂肪 D、核酸核酸A 谢谢！谢谢！