课件37张PPT。温故知新1、什么是生物膜系统？
2、细胞膜主要化学组成成分有哪些？
3、细胞膜的功能的复杂程度由谁来决定？
4、从物质跨膜运输实例来看，细胞膜和其他生物膜有什么功能特点?
生物膜的结构模型下面有请同学们也来当一回科学家，来体验一下生物膜的结构模型构建过程2018/11/10提出假说：时间：19世纪末（资料一）
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现 …… 不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜膜是由脂质组成的相似相 溶2018/11/10提出假说 要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想象。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善的。 假如你是科学家提出假说后下一步你该对膜做什么处理？提取、分离和鉴定2018/11/10时间：20世纪初（资料二） 实验: 膜的分离实验；科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，在实验中发现：细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。膜的结构会是怎样的呢？ 蛋白质和脂质是怎样排列的呢？2018/11/10时间：1925年（资料三）
人物：戈特和格伦德
实验：用丙酮从哺乳动物成熟的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层分子。2018/11/10亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。（资料四）2018/11/10水空气
小组合作探究：请同学们尝试在空气——水界面上摆出磷脂分子的排列方式！模型构建1小组合作探究：如果膜的两侧都有水存在，同学们想象一下在这样的环境中，磷脂分子又是怎样排布的呢？
水连续两层排列模型构建:2：2018/11/10
用丙酮从哺乳动物成熟的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层。测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 提出假说：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续两层。2018/11/10单细胞生物－草履虫的生活环境水人体内细胞的活环境水2018/11/10
结论：细胞膜中脂质分子排列为连续两层。水环境水环境小组合作探究：根据细胞生活的环境内外都有水，同学们想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排列的呢？模型构建3：2018/11/10蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？磷脂分子在细胞膜上的位置排列成连续的两层！
2018/11/10时间：1959年（资料五）
人物：罗伯特森
实验：在电镜下看了到细胞膜清
晰的“暗-亮-暗”三层结构构成
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”
的三层结构构成的静态统一结构小组合作探究:请同学们尝试构建静态“三明治”结构关于电镜成像的原理
电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。模型构建4：“三明治”结构（1）蛋白质-脂质-蛋白质“三明治”
（2）蛋白质对称分布
（3）静态（单位膜）资料六：构成蛋白质的氨基酸的侧链基团，有的疏水，有的亲水。有的蛋白质外围都是亲水基团，疏水基团藏于内部，则整个蛋白质亲水；有的蛋白质外围都是疏水基团，亲水基团藏于内部，则整个蛋白质疏水；有的蛋白质部分亲水，部分疏水（以及教材67页第2段内容）小组合作探究:根据蛋白质的特性：请同学们大胆尝试构建蛋白质在磷脂分子中的位置分布！模型构建5：2018/11/10如果这个镶嵌模型是静态的合理吗？能否解释这种想象呢？结论：蛋白质是镶嵌在磷脂双分子层中
镶在表面
嵌入
贯穿例如：请观察白细胞吞噬病菌的过程结论：生物模型不是静态！2018/11/10实验结论:细胞膜具有流动性记住哦！时间：1970年（资料七）
人物：埃迪登
实验：用红色荧光和绿色荧光的染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质…… 2018/11/10小组合作探究：根据已有的生物知识或生活经验，你能列举一些证明细胞膜具有流动性的证据？ ①分泌蛋白的分泌过程;
②变形虫的变形运动现象；
③质壁分离实验；
④白细胞吞噬细菌的过程.2018/11/10分泌蛋白的合成和运输过程
2018/11/10变形虫的摄食变形虫2018/11/10质壁分离复原质壁分离时间：1972年（资料八）
人物：桑格和尼克森 提出：流动镶嵌模型 2018/11/10时间：1972年
人物：桑格和尼克森 提出：流动镶嵌模型 2018/11/10在细胞膜的外表还有少量的糖类和蛋白质一起构成糖蛋白，糖类和脂质分子结合形成糖脂小组合作探究:根据前面所学的内容，请同学们大段设想构建自己的流动镶嵌模型模型构建6：2018/11/10二、流动镶嵌模型（教材构建）2018/11/102.生物膜的基本支架：二、流动镶嵌模型的基本内容（学生阅读教材）1.化学组成：3.蛋白质分子存在形态：5.生物膜的结构特点：4.什么是糖被？功能呢？主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层有镶在表面、嵌入、贯穿具有流动性
磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的保护、润滑、识别2018/11/10构建概念图（知识升华）磷脂双分子层蛋白质分子部分镶在磷脂双分子层表面部分或全部嵌入磷脂双分子层中流动性2018/11/10一、对生物膜结构的探索历程脂质分离脂质蛋白质两层蛋白质—脂质—蛋白质流动性流动镶嵌2018/11/101.(细胞膜的结构特点)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B2.(2018·宜昌高一检测)下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确的是( )
A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B.蛋白质—脂质—蛋白质结构模型认为生物膜为静态的结构
C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
D.蛋白质—脂质—蛋白质结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的D 3.下图为细胞膜的流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是( )
A.具有①的一侧是细胞膜的外侧
B.①与细胞表面的识别作用有关
C.②是构成细胞膜的基本支架
D.细胞膜的选择透过性与 ① 的种类和数量有关糖蛋白磷脂双分子层蛋白质3D8.下图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答：(1)图中[B] 的组成单位是 。
构成细胞膜基本支架的结构是[ ] 。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ] 。
(3)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有
的特点。
(4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？ (填字母)。
(5)该种细胞膜的结构模型被称为 。A---多糖
B---蛋白质
C---磷脂分子
D---磷脂双分子层
E---糖蛋白蛋白质氨基酸D 磷脂双分子层E 糖蛋白流动性B、E流动镶嵌模型(1)图中a名称：_____________
地位：膜的_________
排列
特点
结构特点：具有_______亲水的磷酸“头”部排列在___侧
疏水的脂肪酸“尾”部排列在___侧磷脂双分子层基本支架外内流动性二、流动镶嵌模型的基本内容
1.化学组成：
主要是_________和___________。磷脂分子蛋白质分子2018/11/10(2)图中b
(3)图中c名称：___________
位置
特点：大多数蛋白质分子是可以_____的有的______磷脂双分子层表面
有的部分或全部_____磷脂双分子层中
有的_______整个磷脂双分子层名称：_______
组成：由_______和糖类结合形成
作用：保护、润滑和_________等蛋白质分子嵌入贯穿于运动糖蛋白蛋白质细胞识别镶在2018/11/10“生物膜的流动镶嵌模型”的导学案
[知识目标]
①概述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
②说出细胞膜中糖蛋白的分布及功能。
[能力目标]
①能通过阅读、观察、分析实验资料，尝试提出假说，寻求证据，得出结论，体验科学过程。
②能根据实验资料进行严谨推理，大胆想象，构建细胞膜的空间立体结构模型。③能运用模型解释变形虫的运动、分泌蛋白的分泌过程等现象。
[教学重点]
①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。
③形成生物结构与功能相适应的生物学基本观点。
[教学难点]
分析科学实验资料，推理、想象构建生物膜的空间立体结构模。
[教学过程]
一、 复习导入温故知新（课前完成，可翻阅课本前面所学的内容）
1、什么是生物膜系统？
2、细胞膜主要组成成分有哪些？
3、细胞膜的功能的复杂程度由谁来决定？
4、从物质跨膜运输实例来看，细胞膜和其他生物膜有什么功能特点?
生物膜结构的探究里程
任务一、细胞膜中脂质分布状态的探究活动。
资料(一)：阅读课本P65页第2段，尝试通过角色扮演欧文顿，体验科学家的探索历程！
(1)从实验现象你能提出什么假说？
(2)提出假说后，下一步你该做什么来验证？
资料（二）：20世纪初，科学家第一次从哺乳动物成熟的红细胞中将细胞膜分离出来，进行化学分析得出什结论？
资料（三）： 在实验中发现：细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。说明膜的成分是由 和 组成。
资料（四）：阅读教材66页磷脂分子图，根据磷脂分子的物理性质构建模型
模型构建1：根据磷脂分子的特性，请在空气—水界面上摆出磷脂分子的排布？
模型构建2：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，设想将磷脂滴置于膜两侧都有水的环境中，磷脂分子在水体中将怎样排布？
模型构建3：由草履虫和人体细胞生活的环境图片，学生通过类比推理、想象大胆构建出细胞膜中磷脂分子排布！
由模型1、2、3的构建得出结论：细胞膜中脂质分布状态是
任务二、细胞膜中蛋白质分布状态的探究活动。
资料（五）：阅读教材66页第2段内容，请大胆猜测细胞膜中的蛋白质分子在空间上可能如何分布？
构建模型4：“三明治”结构的模型构建
资料（六）：构成蛋白质的氨基酸的侧链基团，有的疏水，有的亲水。有的蛋白质外围都是亲水基团，疏水基团藏于内部，则整个蛋白质亲水；有的蛋白质外围都是疏水基团，亲水基团藏于内部，则整个蛋白质疏水；有的蛋白质部分亲水，部分疏水。以及教材67页第二段的内容。
构建模型5：根据蛋白质的特性，请同学们大胆尝试构建蛋白质在磷脂分子中的位置分布
结论：
任务三、细胞膜中脂质和蛋白质是静止还是运动的探究活动。
课件播放白细胞吞噬病菌的过程，引导学生分析推测“三明治”结构的模型如果是静态能否解释这种现象？
资料（七）：1970年，弗雷（Frye）和埃迪登（Edidin）进行了荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，见教材67页图4-5。
根据这一实验结果你能得到什么结论？
任务四、小组合作讨论，根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些进一步证明细胞膜具有流动性的证据？
资料（八）： 1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)在前几位科学家的基础上提出了生物膜的流动镶嵌模型。在细胞膜的外表还有少量的糖类和蛋白质一起构成糖蛋白，糖类和脂质分子结合形成糖脂。
构建模型6：根据前面所学的内容，请同学们大段设想构建自己所设想的的流动镶嵌模型（小组可交流合作修正）
三、学习生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 (学生看教材68页内容，与自己构建的模型进行对照，总结、补充、并修正）
膜的化学组成
生物膜的基本支架
蛋白质分子的存在形态
什么是糖被和糖脂？功能呢？
生物膜的结构特点？
四、课堂小结：整理科学家对生物膜结构的探索历程如下表
时间
科学家或实验
结论
19世纪末
欧文顿
膜是由 组成的
20世纪初
膜的分离实验
膜的主要成分是 和
1925年
脂质的提取实验
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的
1959年
罗伯特森
生物膜都是由 三层结构构成的
1970年
小鼠细胞和人细胞融合实验
细胞膜具有 （结构特性）
1972年
桑格和尼克森
生物膜的 模型
五、构建概念图
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
姓名 班级 学号 使用时间
[学习目标]
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。
3.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。
[学习重点]
流动镶嵌模型的基本内容。
[学习难点]
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。
[导学过程]
一、对生物膜结构的探索历程
1、19世纪末，欧文顿实验发现，______________容易通过细胞膜，而_____________则不容易通过细胞膜，由此推理提出了细胞膜是由_______组成的。
2、20世纪初，科学家将膜从____________________中分离出来，分析表明，膜的主要成分是__________和__________。?
3、?完成书本P66上“思考与讨论”：1、2题，得出假设的提出应有??????????????????，并且假设要通过????????????进一步验证和完善。
4、1925年，荷兰科学家从用丙酮从人的红细胞提出______，测得单分子层的面积为_________?的2倍，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为?___________________。
问题1：如果用人的口腔上皮细胞做这实验，单分子层的面积_____（大于/等于/小于）细胞膜表面积的2倍。
问题2：为什么用丙酮提取脂质?
5、组成细胞膜的脂质中，_______最丰富。磷脂的“头”部是____水的，“尾”部是____水的。思考磷脂分子的排布：?
①画图表示磷脂分子在空气-水界面铺成的分子层； 空气
___________________________
水
②想一想：细胞膜内、外的环境，则细胞膜上的两层磷脂分子层是怎样排列的？（画图展示）
6、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜____________的三层结构，提出生物膜的模型都由_________________________三层结构构成，他认为蛋白质在磷脂分子两侧均匀分布，把生物膜描述为______的统一结构。
7、1970年，科学家用荧光标记法测得细胞膜的结构特点：细胞膜具有________性。
8、1972年，桑格和尼克森提出????????????????模型。
流动镶嵌模型的基本内容
1、在上图的括号中分别写出各字母对应的结构名称。
2、生物膜的组成：主要由________和________组成，还含少量的_________。
3、生物膜的基本骨架：________________层（磷脂的亲水性头部朝向 侧，疏水性尾部朝向 侧），这个支架不是?????????的，而是具有???????????的。
4、蛋白质分子有的??????在磷脂双分子层表面，有的部分或全部???????磷脂双分子层中，有的????????整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以运动的。
5、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合成的?????????，叫做糖被。它在细胞生命活动中有重要功能，如________、________和_____________等。
6、生物膜的结构特性是具有______________；它决定的功能特性是_______________。
[自我检测]
细胞膜容易被蛋白酶分解，也容易被脂溶性溶剂破坏，说明细胞膜的化学成分含有（???）?
A、糖类和脂质??????B、蛋白质和磷脂????C、蛋白质和脂肪????D、蛋白质和脂质?
2、生物膜的“蛋白质一脂质－蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象(????)?
A．细胞膜是细胞的边界?????B．溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
? C．变形虫的变形运动???????D．细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间?
3、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定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?
4、细胞膜在结构功能上的特性依次是（????）?
①选择透过性??②流动性??③主要由脂质、蛋白质组成? ④信息交流? ⑤控制物质出入
?A、②①?????????B、③①?????????C、③④?????????D、②⑤?
5、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?
[课后巩固]
1、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多种化学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，得出了“膜是由脂质和蛋白质组成的”结论
B.科学家分别用红色和绿色荧光染料标记人、鼠两种细胞的蛋白质，并将两种细胞融合，发现荧光均匀分布。这一实验以及相关的其他实验证据表明“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面积的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”
2.异体器官的移植往往很难成功。最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是（????）?
A、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成?? B、细胞膜表面具有糖蛋白?
C、细胞膜具有一定的流动性??? ?D、细胞膜具有选择透过性?
3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。能够反映该特点的实例有（????）?
①白细胞吞噬病菌??②蛋白质不能通过细胞膜?????③变形虫的变形运动??④水分子能够自由进出细胞?????⑤细胞融合?
A．①②③???????B．①③⑤???????C．②④⑤???????D．③④⑤
4、下图表示细胞膜的亚显微结构，下列对细胞膜结构和功能的叙述正确是( )
A.组成细胞膜的化学元素是C、H、O、N
B.由③可知细胞膜是双层膜
C.细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质，还有少量糖类
D.组成细胞膜的化学成分是静止不动的
5、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?
6、用两种不同的荧光素分子分别标记两个细胞膜中的脂质分子，再将两个细胞融合，经过一定时间后，会发现两种荧光均匀分布在细胞膜上，这表明了组成细胞膜的脂质分子( ) A．在双层之间做翻转运动 B．做自旋运动
C．尾部做摇摆运动 D．沿膜平面做侧向运动
7、下列物质中，易通过细胞膜的是（???）?
A、淀粉????B、脂肪酸????C、蛋白质?????D、糖类?
8、下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是(????)?
A?细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要?
B?细胞膜表面的糖蛋白具有特异性?
C?细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系?
D?细胞膜的功能特性是具有流动性?
9、取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物，将其细胞都分散成单个后混合培养，发现这两种细胞能够结合在一起，但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后，混合培养，会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白是与（ ）?????????????????????????????????????????????????????????????????????
A.细胞间的相互识别有关????????????????????B.细胞间的免疫作用有关?
C.细胞的分泌作用有关??????????????????????D.细胞间物质交流有关
10、科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变薄，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、专一性?????D、具有运输物质的功能?
11、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（??）?
A．水??????????????B．糖类 ?C．蛋白质??????????D．磷脂?
12、若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有清水的容器中，经过充分搅拌后，能正确反应其分布的图是（?????）?????
13、下图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答：
(1)图中[B] 的组成单位是 。
构成细胞膜基本支架的结构是[ ] 。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ] 。
(3)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有
的特点。
(4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？ (填字母)。
(5)该种细胞膜的结构模型被称为 。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型(导学案 答案)
[自我检测]
1-5：DCAAC
[课后巩固]
1-5：BBBCA 6-10：DCDAA 11-13：CA
14：(1)蛋白质 氨基酸 D磷酸双分子层
(2)E糖蛋白 (3)流动性 (4)BE (5)流动镶嵌模型
