3.1.1 对细胞膜的结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容课件(共22张PPT，含3个视频) 2024-2025学年高一生物学人教版（2019）必修1

(共22张PPT)
3.1 课时2 对细胞膜的结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容
课前巩固：细胞膜的成分有哪些？
细胞膜的主要成分
（约50%）
（约40%）:
（约2%—10%）
功能越复杂的细胞膜，
蛋白质的 和 越多.
（主要）
（动物细胞膜）
种类
数量
糖类
脂质
蛋白质
磷脂
胆固醇
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？
思考
假说：所有细胞膜都由“ — — ”
三层结构成的 结构。
1.静态模型的建立：1959年，罗伯特森实验
蛋白质
脂质
蛋白质
静态的统一
细胞膜结构的电镜照片
注：蛋白质的电子密度高，在电镜下会呈暗色,磷脂分子相对来说电子密度低，显亮色
一、对细胞膜结构的探索
该模型可以解释细胞的哪些功能？不能解释哪些现象？
蛋白质在细胞膜两侧可以帮助细胞进行物质运输等，但是错误的将细胞膜描述为静态统一的结构，无法解释细胞的生长和分裂、变形虫的运动、受精时细胞融合等。
方法：
技术：
荧光标记法
动物细胞融合技术
体现了细胞膜具有一定的流动性
2.动态模型的建立：
人鼠细胞融合实验
细胞膜的结构特性
【资料探索】　20世纪60年代，科学家利用冰冻蚀刻技术将细胞进行快速低温冷冻，用冷刀将细胞标本骤然冲断开。这时，磷脂双分子层的疏水端裂开，从而显示出蛋白质颗粒在膜之中的真实分布情况。通过一定的技术处理，科学家在电子显微镜下观察到，细胞膜的外层磷脂和内层磷脂表面都有凸起的蛋白质颗粒，还有蛋白质随着另一层磷脂离开之后留下的窟窿。 提问：通过实验结果，你可以得出什么结论？
冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构
　蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于磷脂双分子层。
50%
40%
2~10%
磷脂
胆固醇
【最新成果】细胞膜的化学成分和结构模型
化学成分
结构模型
流动镶嵌模型
时间：1972年
人物：辛格和尼科尔森提出生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。
3.流动镶嵌模型
科学方法：提出假说
细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。
科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再
用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
细胞膜主要由__________和___________构成的。
______________是膜的基本支架。
蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：
（1）
（2）
（3）
4.细胞膜具有_________，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
阅读课本P44—45流动镶嵌模型的基本内容，划出关键语句。
磷脂分子
蛋白质分子
磷脂双分子层
流动性
有的镶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，
有的贯穿于整个磷脂双分子层。
二、流动镶嵌模型的基本内容
膜的基本支架
种类和数量决定
膜功能的复杂程度
脂质
(最多)
提高膜稳定性
(调节膜流动性)
糖被
细胞内
细胞外
信息交流（识别→传递）
疏水区作屏障
膜通道/膜载体
(控制物质进出细胞/选择透过性)
(将细胞与外界环境分隔开)
(进行细胞间的信息交流)
膜 结构 特点:__________
膜(功能)特性:__________
流动性
选择透过性
【思维提升】细胞膜的结构决定功能
【拓展】细胞膜具不对称性
——膜蛋白的种类和数量，糖被只分布在外侧
受体本质
搅动后
水溶液中
形成球状的微团
双层脂分子的球形脂质体
脂质体：根据磷脂分子可在水相中形成稳定脂双层膜的现象而制备的人工膜
用途：可嵌入不同的膜蛋白， 是研究膜脂与膜蛋白生物学性质以及转基因、药物靶向的好材料
与生活的联系
观察图片中运载药物的脂质体的特点,为什么两类药物的包裹位置各不相同？
与生活的联系
细胞膜的化学成分：_____________________。
细胞膜的基本支架：_____________________。
3.蛋白质的存在形态：_____________________。
4.糖 类的存在位置：_____________________。
5.细胞膜的结构特点：_____________________。
6.细胞膜的功能特点：_____________________。
【归纳重点】
脂质、蛋白质、糖类
磷脂双分子层
镶、嵌(部分、全部、贯穿)
流动性
选择透过性
生物膜的外表面
【课外制作】利用废旧物品制作生物膜模型
为了对生物膜的分子组成有更形象的认识，请在周末利用用废旧物品做一个流动镶嵌模型。
注意体现磷脂分子的排列，蛋白质在磷脂双分子层中的排列方式，在保证科学合理的前提下兼顾美观
(1)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个孔洞(　　)
(2)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的(　　)
(3)细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜(　　)
×
×
√
(4)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇(　　)
(5)罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构
(　　)
(6)罗伯特森提出的细胞膜的静态结构模型不能解释细胞的生长现象(　　)
×
×
√
1.判 断
2.人类对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论(假说)错误的是
A.脂溶性物质更易通过细胞膜，由此推测细胞膜是由脂质组成的( )
B.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合，说明细胞膜具有流动性
C.电镜下细胞膜呈暗—亮—暗结构，罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白
质—脂质构成
D.提取人成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层，其面积是红细胞表面积
的2倍，由此推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
C
3.如图为细胞膜的结构模型示意图，a、b表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是( )
A.细胞膜因具有图中①表示的基本支架而
具有对称性
B.动物细胞吸水时，图中①的厚度会变小
C.图中a侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧
D.细胞膜具有流动性与图中①③都有关
A
A．磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有亲水的“头部”和疏水的“尾部”
B．在a处嵌入水溶性药物，利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
C．在b处嵌入脂溶性药物，利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D．该脂质体与细胞膜融合是利用它们都具有流动性这一功能特点
4.提取生物膜中的磷脂分子，将其放入水中可以形成双层磷脂分子的球形脂质体(如图所示)，它载入药物后可以将药物送入相应细胞，下列关于细胞膜和脂质体的叙述，错误的是(　　)
D
结构特点，×；