1、第第2 2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？通过分析科学家建立生物膜模型的过程，通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？你对科学的过程和方法有哪些领悟？本节聚焦本节聚焦用哪种材料作细胞膜更适用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能于体现细胞膜的功能生命系统的边界生命系统的边界控制物质的进出控制物质的进出具有一定的弹性具有一定的弹性弹力布弹力布普通布普通布塑料袋塑料袋弹力布更能体现细胞弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些通透性，相对好一些其它材料：微
2、孔塑料、其它材料：微孔塑料、透析袋，猪或其它动透析袋，猪或其它动物的膀胱更好物的膀胱更好弹力布弹力布普通布普通布塑料袋塑料袋具有一定具有一定的弹性的弹性控制物控制物质进出质进出生命系统生命系统的边界的边界具有具有具有具有具有具有具有具有具有具有具有具有科幻之旅科幻之旅 如果有如果有“时光机器时光机器”，将此刻的你送，将此刻的你送回回1919世纪，你会从哪几个方面去研究细世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构胞膜的结构?细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？一、对一、对生物膜结构生物膜结构的探索历程的探索历程: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科学家科学
3、家科学实验科学实验假说假说欧文顿欧文顿用用500500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜膜是由膜是由脂质脂质组成的组成的两位荷兰两位荷兰科学家科学家从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的2 2倍倍细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的为连续的两层两层19591959年年罗伯特罗伯特森森19701970年年弗雷和弗雷和埃迪登埃迪登19721972年年在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上提出提出流动镶流动镶嵌模型嵌模型101113.7
4、.14磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层，水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？磷脂分子的头尾将如何排布？空气空气 水水推测脂质分子的推测脂质分子的排列方式排列方式膜中脂质分子排列膜中脂质分子排列为连续两层为连续两层连续两层排列连续两层排列.ppt#6.时间：时间：2020世纪初世纪初实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并进实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并进行化学分析。行化学分析。化学分析表明：化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质231959195
5、9年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示细胞膜照片，显示暗暗明明暗暗的三层结构。的三层结构。“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模式图图脂质层脂质层蛋白质层蛋白质层蛋白质层蛋白质层“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型糖蛋白糖蛋白不足之处是把细胞膜不足之处是把细胞膜描述为静态统一结构描述为静态统一结构#6诱导诱导融合融合人细胞人细胞鼠鼠细胞细胞荧光标记荧光标记 蛋白质蛋白质4040分钟后分钟后370C实验结论实验结论:细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性62 2、蛋白质分子有的、蛋白质分子有的镶镶在
6、磷脂双分子层表面，有的部分或在磷脂双分子层表面，有的部分或全部全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有的磷脂双分子层中，有的横跨横跨整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。（这体现了膜结构内外的不对称性）。大多数蛋白质分（这体现了膜结构内外的不对称性）。大多数蛋白质分子也是可以子也是可以运动运动的。的。流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容1 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂具有、磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂具有流动性流动性。在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的白质与多糖结合形成的糖蛋白糖蛋白，叫做，叫做糖被糖被。有。有些多糖与磷脂分
7、子结合形成糖脂些多糖与磷脂分子结合形成糖脂糖蛋白的作用：糖蛋白的作用：1 1有保护和润滑作用，有保护和润滑作用，2 2还与细胞膜表面的识别有密切关系还与细胞膜表面的识别有密切关系特别提醒特别提醒膜的功能活动主要由蛋白质来承担。膜的功能活动主要由蛋白质来承担。膜上的蛋白质具有专一性。它在一定程度上决定了膜膜上的蛋白质具有专一性。它在一定程度上决定了膜的选择透过性。的选择透过性。相对活动较旺盛的膜起蛋白质含量较高相对活动较旺盛的膜起蛋白质含量较高流动镶嵌模型与三层结构模型有何异同？流动镶嵌模型与三层结构模型有何异同？1、两模型都认为：组成细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质；、两模型都认为：组成细胞膜的
8、主要成分是脂质和蛋白质；2、流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中分布是不均匀的，有的横跨、流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中分布是不均匀的，有的横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶在脂双层整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶在脂双层内外两侧；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层两侧。内外两侧；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层两侧。3、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构模型、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构模型认为生物膜是静态结构。认为生物膜是静态结构。举例说明细胞膜具有流动性举例说明细胞膜具有流动性变形虫的变形运动变形虫的变形运动植物细胞的质
9、壁分离植物细胞的质壁分离动物细胞吸水膨胀和失水皱缩动物细胞吸水膨胀和失水皱缩举例说明举例说明在在建立生物膜模型的过程中，实验建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起什么样的作用技术的进步起什么样的作用？你受何启示？你受何启示？思考与讨论思考与讨论 在建立生物膜模型的过程中，在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始结构与功能相适应的观点始终引导终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不
10、同常伴随着结构的差异，在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有，不同膜的不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰
11、冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。理功能。在在建立生物膜模型的过程中，建立生物膜模型的过程中，结构与功能相结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？适应的观点是如何得到体现的？生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺的呢？生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺的呢？分析生物膜模型的建立过程分析
12、生物膜模型的建立过程,你受到什么启示你受到什么启示?科学研究是要在实验和观察的基础上科学研究是要在实验和观察的基础上,通过严谨的推通过严谨的推理和大胆的想像理和大胆的想像,提出假说提出假说,再通过实验进一步验证假说；再通过实验进一步验证假说；科学发展是一个长期的过程科学发展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工涉及到许多科学家辛勤的工作；科学研究依赖于科学的进步作；科学研究依赖于科学的进步,科学进步了科学进步了,就可以得就可以得到更多的数据；科学家的观点并不全是真理到更多的数据；科学家的观点并不全是真理,还必须通过还必须通过实践验证实践验证;科学学说不是一成不变的科学学说不是一成不变的,需
13、要不断完善需要不断完善.细细胞胞膜膜结结构构主要成分主要成分结构模型结构模型磷脂、蛋白质（还有糖蛋白、糖脂）磷脂、蛋白质（还有糖蛋白、糖脂）流动镶流动镶嵌模型嵌模型覆盖覆盖镶嵌镶嵌 横跨横跨特特性性具有一定的流动性具有一定的流动性磷脂双分子层磷脂双分子层（基本骨架）（基本骨架）蛋白质蛋白质25 脂质和蛋白质是怎样有机结合脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？构成膜的呢？#61.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B
14、细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2.2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜线粒体膜 C 叶绿体膜叶绿体膜3.一分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（过的生物膜层数是（）A 5 B 6 C 7 D 8A 5 B 6 C 7 D 84.细胞膜
15、上与细胞识别、免疫反应、信息传递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（和血型决定有着密切关系的化学物质是（）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸5.5.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（赖于细胞膜的（）A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性6.6.人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血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（成依靠细胞膜的（）。）。A A选择透过性选择透过性 B B保护作用保护作用 C C流动性流动性 D D自由扩散自由扩散概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子1 1、P69P69二、二、基础题基础题1 12 2、精讲精练精讲精练P52“P52“创新探究创新探究”作业：作业：
