第2节 生物膜的流动镶嵌模型

(共21张PPT)
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
复习
下列哪项不是细胞膜的功能？
A.将细胞与外界环境分隔开
B.控制物质进出细胞
C.进行细胞间的信息交流
D.控制细胞的代谢
D
1895年，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物
质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。细胞膜对
不同物质的通透性是不一样的：溶于脂质的物质比不
溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
一、生物膜结构的探索历程
膜是由脂质和蛋白质组成的。
（一）对生物膜组分的探索
资料1
结论：
资料2
科学家在实验中发现：细胞膜会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。
1.生物膜是由脂质和蛋白质组成，这个结论的依据是对现象的推理分析还是对膜成分的提取和鉴定？
2.在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
四人为一个小组，讨论并回答问题：
分组讨论1
生物膜所含的成分，是依据对现象的推理分析得出的
有必要，仅靠推理得到的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验。
脂质和蛋白质是怎样有机结合构建成膜的呢？
（二）对生物膜结构的探索
A：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子 。
亲水头部
疏水尾部
资料3：磷脂分子结构
请依据磷脂分子的结构特点，思考以下探究并绘图：
探究活动
探究一:磷脂分子在水表面（空气－水界面）上将怎样
排布？
水
水
探究二:磷脂分子在水体内，呈什么形状，又是怎样
排布的呢？
水
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层；
资料4： 1925年，荷兰科学家用丙酮提取了人类红细胞细胞膜的脂质成分，将其铺展在水面，测出脂质单分子层的面积恰为红细胞表面积2倍。
（二）对生物膜结构的探索
问题：这个实验能说明什么？
资料5：罗伯特森的实验
1959年电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，并构建了“单位膜”模型。
超薄切片技术获得的细胞膜照片
（二）对生物膜结构的探索
蛋白质－磷脂－蛋白质
结论：
①蛋白质分子都覆盖在磷脂双分子层的两侧;
②构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的;
特点：
不足：
难以解释细胞生长、
变形虫运动等现象
标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
蛋白质分布不规则，或镶在、或嵌入、或横跨在磷脂双分子层中。
资料6 冰冻蚀刻电子显微法
（二）对生物膜结构的探索
思考：蛋白质在生物膜中的分布有什么特点？
资料7：人-鼠细胞融合实验
这两个实验都表明了细胞膜有什么特点？
细胞膜具有流动性 。
（三）对生物膜结构特点的探索
诱导
融合
40分钟后
人细胞
鼠细胞
荧光标记的蛋白质
展示白细胞吞噬病菌过程
完善模型: 1972年桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型
（四）细胞膜流动镶嵌模型建立
看图叙述流动镶嵌模型的基本内容。
流动镶嵌模型的基本内容
1．磷脂双分子层构成膜的基本支架。 2．蛋白质分子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。 3．磷脂分子和大多数的蛋白质分子不是静止不动的,而是具有一定的流动性。
1、生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？
2、从生物膜模型建立和完善的过程中，你受到哪些启发？
科学家的研究历程很艰辛；
建立生物模型的一些方法；
结构与功能相适应的观点；
科学技术对科学研究发展的作用；
分组讨论2
不完美
科学理论是在不断修正中完善的。
时间和人物 历史事件 历史结论
多种物质对膜通透性实验
对红细胞膜化学分析
红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍
电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
人、鼠细胞融合实验。
新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。
膜是由脂质组成的
膜中含脂质和蛋白质
脂质双层结构
膜具流动性
流动镶嵌模型
1972，桑格和尼克森
1970年
1959年，
罗伯特森
1925年，
两位荷兰
科学家
20世纪初
19世纪末
欧文顿
课堂小结
课后探究
尝试利用废旧物品制作生物膜模型
1
2
上图是细胞膜的结构模式简图请回答:
1是 2是
构成细胞膜的1和大多数的2是可以
这也决定了细胞膜的结构具有 性。
磷脂双分子层
蛋白质分子
运动的
流动
基础练习
提升练习
欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实验，并回答有关问题。
(1)选取人体的 作为获取细胞膜纯净物的来源。
A．成熟红细胞 B.神经细胞
C. 白细胞 D．口腔上皮细胞
(2)将选取的上述材料放入 中，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂。
(3)1985年，Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶解于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 。
A
清水
脂质
(5)1925年，Gorter Grendel用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气——水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，由此可以认为细胞膜由 层磷脂组成。如果单层磷脂分子的面积为S，则该细胞表面积为 。
两
S/2
(4)有实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的，然后将这些细胞参在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。在同种细胞识别过程中，起作用的是细胞膜上的 。
糖蛋白
金太阳新课标资源网课件大赛参赛课件