第2节 生物膜的流动镶嵌模型
丁卫萍
学习重点和难点
重点：流动镶嵌模型的基本内容
难点：探讨建立生物膜模型的过程如何 体现结构与功能相适应的观点。
学习目标
1.生物膜流动镶嵌模型的基本内容；
2.构建流动镶嵌模型的方法。
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
思考：细胞膜是由哪些分子组成的？他们是怎样被发现的？
现象观察：19世纪末，欧文顿发现溶于脂质的
物质更容易透过细胞膜。
提出假说： 。
实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由 和 组成。
膜是由脂质组成的
脂质
蛋白质
问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
实验探究：
1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出 。
脂质分子排列为连续的两层
问题：这两层脂质分子是怎样排列的呢？
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
小资料
磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。
它有一个亲水的磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸 “尾”部。
想一想：
磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？
亲水“头部”
疏水“尾部“
水
空气
亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
双层磷脂分子在细胞膜中具体是怎样排布的呢？
问题：
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……
问题：
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
一 、对生物膜结构的探索历程
（二）这些分子如何排布的探究
问题：1、20世纪40年代科学家提出了什么观点？
2、罗伯特森结构模型的内容是什么？
推测蛋白质覆盖在脂质的两边
所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。生物膜是静态的统一结构。（“三明治”结构）
提出静止的“三明治”模型：
蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜）
一 、对生物膜结构的探索历程
（二）这些分子如何排布的探究
思考
“三明治”结构模型有什么不足？
“三明治”静态结构模型不能正确解释细胞生长、变形、细胞吞噬等现象。
一 、对生物膜结构的探索历程
（二）这些分子如何排布的探究
组织新探究：
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 。
1972年，桑格和尼克森提出了 。
流动性
流动镶嵌模型
一 、对生物膜结构的探索历程
（二）这些分子如何排布的探究
一 、对生物膜结构的探索历程
（二）这些分子如何排布的探究
流动镶嵌模型的基本内容：
1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。
2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；
3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插
在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性。
4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。
糖蛋白的作用：
1有保护和润滑作用，
2还与细胞膜表面的识别有密切关系
1．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。
A 选择透过性 B 保护作用
C 流动性 D 自由扩散
2.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ）
A 细胞膜具有一定流动性
B 细胞膜是选择透过性
C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架
D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
课堂练习：
C
C
3．科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来，并将它在“空气—水”界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是( )
A．单层排列 B．均匀稀疏排列
C．双层排列 D．均匀紧密排列
4．1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，他大胆地提出生物膜的模型是( )
A．蛋白质——脂质——蛋白质
B．脂质——蛋白质——蛋白质
C．蛋白质——蛋白质——脂质
D．蛋白质——蛋白质——糖蛋白
课堂练习：
C
A
5．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的( )
A．结构特点具有流动性 B．选择透过性
C．具有物质运输的功能 D．专一性
6．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例中能反映该特点的是( )
①高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合 ②变形虫能伸出伪足 ③小肠绒毛上皮细胞对K＋的吸收 ④核糖体中合成的蛋白质进入细胞核 ⑤吞噬细胞吞噬病菌
A．①②④ B．②③④
C．①②⑤ D．①②③④⑤
课堂练习：
A
C
7.构成细胞膜的基本骨架是（? ）
A．蛋白质分子 B．一层磷脂分子
C．两层磷脂分子 D．核酸分子
8．动物细胞表面有一种物质，就好比是细胞与细胞之间，或者细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言，这种物质是( )
A．磷脂 B．糖脂
C．糖蛋白 D．蛋白质
9．使磷脂特别适于形成细胞膜的特征是( )
A．它们是疏水的 B．它们是亲水的
C．它们迅速吸水 D．它们既是亲水的又是疏水的列
课堂练习：
C
C
D
10．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ）
A．细胞膜是选择透过性膜
B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
C．细胞膜的分子结构具有流动性
D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
课堂练习：
A
11．在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分
别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜
表面抗原物质上（如下图）。实验结果表明，细胞
开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”，
各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两
种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请回答：
细胞融合的实验表明了组成细胞膜的________分子
是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有_______的
特点。
蛋白质
流动性
再见！
课堂教学设计
授课年级 高一 科目 生物 主备人
章节内容 4.2 生物膜的流动镶嵌模型 共_1_课时，本课时：第_1_节
学习目标 （1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容；（2）举例说明生物膜具有流动性的特点；（3）通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律?。
重难点分析 教学重点 （1）对生物膜结构的探索历程。 （2）生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点 探讨建立生物模型的过程，如何体现结构与功能相适应的观点。
教学环节设计 教学过程 设计意图
情景设计 问题设计 导入：从物质跨膜运输的实例可看出，生物膜对物质进出细胞具有选择性。为什么生物膜能够控制物质的进出呢？这与生物膜的结构有什么关系？ 创设问题，导入新课
二、探究活动 欧文顿(E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验。 问题①：根据实验现象你能提出什么主张？ 20世纪初 实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。 问题①：根据实验现象你能提出什么主张？ 1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 小组讨论以下问题： 问题①：根据实验现象你能提出什么主张？ 1959年 人物：罗伯特森 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构，大胆的提出生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质构成的静态统一结构。 得出膜的成分。 培养学生大胆想象和质疑的能力。
三、检测与评价 1.脂质能够优先通过细胞膜，这是因为（ ） A. 细胞膜以磷脂双分子层为支架 B. 细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白 C. 细胞膜外有一层糖蛋白 D. 磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动2.何种特性使得磷脂特别适于形成细胞膜（ ） A. 它们是疏水的 B. 它们是亲水的 C. 它们吸水迅速 D. 它们既是亲水的，又是疏水的 3.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（ ） A. 保护作用 B. 一定的流动性C. 全透性 D. 信息交流 4.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蛋白质 C. 甘油 D. 无机盐离子 5.决定细胞膜具有选择透过性的主要物质基础是（ ） A. 磷脂分子 B. 糖蛋白 C. 载体蛋白 D. 糖蛋白和载体蛋白 检查学生对知识的掌握情况。
四、课堂小结 生物膜流动镶嵌模型的基本内容 1、基本支架 2、组成成分 3、蛋白质存在形式 4、结构特点 通过总结使学生明确本节课的重点和难点知识。
五、作业设计 课后作业本132-133 知识反馈，巩固提高。
六、板书设计 ? 一、生物膜结构的探索历程 主张1、膜由脂质组成←论据1：相似相溶原理；论据2：膜的化学成分分析。 主张2、脂质和蛋白质 主张3、脂质分子排列连续两层←论据：磷脂分子的结构决定的 主张4、蛋白质－脂质－蛋白质的静态结构→反驳1：静态结构；反驳2：蛋白质对称分布 主张5、细胞膜具有流动性 二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容 1、基本支架 2、组成成分 3、蛋白质存在形式 4、结构特点
课后反思 本节课主要讲述了流动镶嵌模型的基本支架和膜流动性的例子，比较容易理解和识记，同学们掌握良好。
教学设计
授课年级 高一 科目 生物 主备人
章节内容 4.2 生物膜的流动镶嵌模型 习题课 共_1_课时，本课时：第_1_节
学习目标 （1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容；（2）举例说明生物膜具有流动性的特点；（3）通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律?。
重难点分析 教学重点 （1）对生物膜结构的探索历程。 （2）生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点 探讨建立生物模型的过程，如何体现结构与功能相适应的观点。
教学环节设计 教学过程 设计意图
情景设计 问题设计 创设问题，导入新课
二、探究活动 1.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（ ） A. 保护作用 B. 一定的流动性 C. 全透性 D. 信息交流2.细胞膜具有流动性，这种结构特点是指（ ） A. 整个细胞膜具有流动性 B. 细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性 C. 细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性 D. 细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性 3.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蛋白质 C. 甘油 D. 无机盐离子 得出膜的成分。 培养学生大胆想象和质疑的能力。
三、检测与评价 决定细胞膜具有选择透过性的主要物质基础是（ ） A. 磷脂分子 B. 糖蛋白 C. 载体蛋白 D. 糖蛋白和载体蛋白 2.细胞膜经脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此推断，细胞膜的化学成分主要是（ ） A．水 B．脂质和蛋白质 C．多糖 D．核酸 白细胞能够吞噬细菌、变形虫能做变形运动，其原理是（ ） A．细胞膜的选择透过性 B．细胞膜的流动性 C．细胞的自我保护作用 D．细胞膜的识别作用 检查学生对知识的掌握情况。
四、课堂小结 一．膜是由蛋白质和脂质组成的 磷脂是由亲水的头部和疏水的尾部组成的 罗伯特森发现细胞膜在显微镜下呈暗-亮-暗的三层结构，即脂质-蛋白质-脂质的三层结构 二．生物膜流动镶嵌模型的基本内容 1、基本支架 2、组成成分 3、蛋白质存在形式 4、结构特点 通过总结使学生明确本节课的重点和难点知识。
五、作业设计 知识反馈，巩固提高。
六、板书设计 4.2 生物膜的流动镶嵌模型一．膜是由蛋白质和脂质组成的 磷脂是由亲水的头部和疏水的尾部组成的 罗伯特森发现细胞膜在显微镜下呈暗-亮-暗的三层结构，即脂质-蛋白质-脂质的三层结构 二．生物膜流动镶嵌模型的基本内容 1、基本支架 2、组成成分 3、蛋白质存在形式 4、结构特点
课后反思 本节课主要讲述了流动镶嵌模型的基本支架和膜流动性的例子，比较容易理解和识记，同学们掌握良好。
