第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型
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课件4：4.2 生物膜的流动镶嵌模型
质疑： １）各种生物膜功能不同，应该结构也不同 ２）细胞的生长、变形虫的变形运动等现象不好解释
新的发现：
随着新技术的运用，科学家发现膜蛋白并不是全部 铺在脂质的表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子 层中的。
有什么证据说明细胞膜不是静止的呢？
[资料六]
时间：1970年（探究细胞膜的结构特性） 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞表面的蛋白分别用不同的荧光标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色 荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
生物膜的特点
❖ 结构特点： 具有一定的流动性
❖ 功能特点： 具有选择透过性
课堂总结
主要 成分
结构
结构
细
模型
胞
膜
磷脂、蛋白质 （还有糖蛋白架：磷脂双分子层
例题
使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力（ C ）
A . 核酸酶 C. 糖水解酶
B .龙胆紫 D .淀粉酶
5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现 了膜的流动性（结构特点）
（1）磷脂分子的运动性 （2）膜蛋白的运动性
流动镶嵌模型的基本内容： 1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。 2、膜的基本支架: 磷脂双分子层。 3、蛋白质分子的位置:
空气
空气
水
水
结论：细胞膜中的脂质分子排列成连续的两层
P66思考与讨论 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。
亲水头部
疏水尾部
新的发现：
随着新技术的运用，科学家发现膜蛋白并不是全部 铺在脂质的表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子 层中的。
有什么证据说明细胞膜不是静止的呢？
[资料六]
时间：1970年（探究细胞膜的结构特性） 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞表面的蛋白分别用不同的荧光标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色 荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
生物膜的特点
❖ 结构特点： 具有一定的流动性
❖ 功能特点： 具有选择透过性
课堂总结
主要 成分
结构
结构
细
模型
胞
膜
磷脂、蛋白质 （还有糖蛋白架：磷脂双分子层
例题
使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力（ C ）
A . 核酸酶 C. 糖水解酶
B .龙胆紫 D .淀粉酶
5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现 了膜的流动性（结构特点）
（1）磷脂分子的运动性 （2）膜蛋白的运动性
流动镶嵌模型的基本内容： 1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。 2、膜的基本支架: 磷脂双分子层。 3、蛋白质分子的位置:
空气
空气
水
水
结论：细胞膜中的脂质分子排列成连续的两层
P66思考与讨论 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。
亲水头部
疏水尾部
人教生物必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型
联系,在消化道和呼吸道上皮细胞表面还能保护和润滑）
4、生物膜的结构特点： 一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运 动的）
1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
时间 19世纪末——
重要发现
膜是由脂质构成的
20世纪初——
膜的成分是脂质和蛋白质
1925年—— 1959年—— 1970年—— 1972年——
4、下列物质中，易通过细胞膜的是（ ）
A、淀粉 C、蛋白质
B、脂肪酸 D、糖类
答案：B
总结流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的组成：
主要由蛋白质和脂质组成
2、生物膜的基本骨架： 磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝 向内侧）。
3、蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、嵌入、贯穿三种，体现了生物膜的不对 称性。细胞膜外表有一层由蛋白质与糖类结合形成的 糖蛋白，称为糖被（与细胞识别、胞间信息交流等有密切
A、整个细胞膜具有流动性
答案：Ｃ
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、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
答案：A
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
（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，
右图能正确反应其分布
的图是（ A ）
（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的 2 倍，
说明 磷脂分子在细胞膜中呈双层排列 。
练习
1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（ ）
4、生物膜的结构特点： 一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运 动的）
1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
时间 19世纪末——
重要发现
膜是由脂质构成的
20世纪初——
膜的成分是脂质和蛋白质
1925年—— 1959年—— 1970年—— 1972年——
4、下列物质中，易通过细胞膜的是（ ）
A、淀粉 C、蛋白质
B、脂肪酸 D、糖类
答案：B
总结流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的组成：
主要由蛋白质和脂质组成
2、生物膜的基本骨架： 磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝 向内侧）。
3、蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、嵌入、贯穿三种，体现了生物膜的不对 称性。细胞膜外表有一层由蛋白质与糖类结合形成的 糖蛋白，称为糖被（与细胞识别、胞间信息交流等有密切
A、整个细胞膜具有流动性
答案：Ｃ
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、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
答案：A
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
（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，
右图能正确反应其分布
的图是（ A ）
（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的 2 倍，
说明 磷脂分子在细胞膜中呈双层排列 。
练习
1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（ ）
4.2生物膜的流动镶嵌模型
7/23
空气 水
绘图活动2：如果将水——空气界面上磷脂分子 压入水中，磷脂分子在水中如何分布？
9/23
尝试细胞画出膜中的 磷脂分子的排布模型
10/23
时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层 结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂 质—蛋白质”的三层结构 11/23 构成的静态统一结构
历史事件
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
历史结论
膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质
脂质双层结构
电镜下膜呈“暗—亮—暗” 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构 人、鼠细胞融合实验。 膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
时间：1970年 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光， 放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说： 细胞膜具有流动性（膜的结构特点）
12/23
列表总结：生物膜结构的探究历程
时间和人物 19世纪末 欧文顿
20世纪初 1925年， 两位荷兰 科学家 1959年， 罗伯特森 1970年
第四章 第二节
生物膜的流动镶嵌模型
1/23
一、生物膜结构的探究历程
时间和人物 实验内容 结论
时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)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：细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂 质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
空气 水
绘图活动2：如果将水——空气界面上磷脂分子 压入水中，磷脂分子在水中如何分布？
9/23
尝试细胞画出膜中的 磷脂分子的排布模型
10/23
时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层 结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂 质—蛋白质”的三层结构 11/23 构成的静态统一结构
历史事件
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
历史结论
膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质
脂质双层结构
电镜下膜呈“暗—亮—暗” 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构 人、鼠细胞融合实验。 膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
时间：1970年 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光， 放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说： 细胞膜具有流动性（膜的结构特点）
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列表总结：生物膜结构的探究历程
时间和人物 19世纪末 欧文顿
20世纪初 1925年， 两位荷兰 科学家 1959年， 罗伯特森 1970年
第四章 第二节
生物膜的流动镶嵌模型
1/23
一、生物膜结构的探究历程
时间和人物 实验内容 结论
时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)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：细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂 质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
第4章第2节 生物膜的流动镶嵌模型(笔记)
二、对生物膜结构的探索历程
1、19世纪末 1895年，欧文顿： 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透
性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
2、20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出 来，通过化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年荷兰科学家：用丙酮从人红细胞膜中提取脂 质，在空气－水界面上铺成单层分子，测得单分子层 的面积恰为红细胞表面积的2倍。 结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为两层
8
6、主动运输
特点： 从低浓度到高浓度； 需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。
如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄 糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
载体具有转一性，不同的离子 需要不同的载体运输。
7、主动运输具有重要的意义： 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保
证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选 择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和 对细胞有害的物质。
特点： • 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不消耗能量。 如：水、氧气、二氧化碳、
甘油、乙醇、苯等。
4、协助扩散特点、物质： 特点： ➢从高浓度到低浓度； ➢需要载体蛋白的协助； ➢不需要能量。
如：葡萄糖分子进入红细胞。
5、自由扩散和协助扩散相同点和不同点： 都自自是由由顺扩扩浓散散度不梯需（度要fre运 载e 输 体di， ，ffu都 协si不 助on需 扩）要 散能 需量要载体 协助扩散 （facilitated diffusion）
4、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。 磷脂分子组成元素：C、H、O、N、P 磷脂在空气－水界面上铺成单层分子的排列方式：
第四章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1、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 2、一分子CO2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，共穿过的磷脂分子层数是（ ） A.6 B.18 C.12 D.16 3、最可能构成细胞膜的一组元素是( ） A. C、H、O B. C、H、O、N C. C、H、O、N、P D. C、H、O、P
第2 节
生物膜的流动镶嵌模型
1、在制作真核细胞三维结构模型时， 提供给你制作细胞膜的三种材料：塑 料袋、普通布和弹力布。你们认为选 哪种材料最好
三种材料比较，弹力布更能体现细 胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好 一些。当然，这几种材料的特点与真实 的细胞膜之间还有不小的差距。 2、你还能想出便好的材料做细胞膜吗? 有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作 为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利 用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。
亲水头部 疏水尾部
磷脂分子由甘油、脂肪酸 和磷酸组成，其磷酸“头部” 是亲水的，脂肪酸“尾部”是 疏水的。
讨论一：最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的 推理分析,还是通过对膜成分的提取和鉴定? 最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析 得出的。 讨论二：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提 取、分离和鉴定吗？ 有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验 进行检验和修正。 讨论三：解释磷脂在空气——水界面上展成单分子层，为什么 细胞膜必然排列成两层? 因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分 子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测 得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必 然排列为连续的两层这一结论。
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蛋白质分子
磷脂双分子层
小结
对生物膜构造旳探索历程
19世纪末，欧文顿旳试验和推论：膜是由 脂质构成 旳；
20世纪初，科学家旳化学分析成果，指出膜主要
由 脂质 和蛋白质
构成；
1959年罗伯特森提出旳“三明治”构造模型：全
部生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质
三层构造；
1970年，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验， 指出细胞膜具有 流动性 ；
第四章：细胞旳物质输入和输出
第2节：生物膜旳流动镶嵌模型
一、对生物膜构造旳探索历程
资料一
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 试验：用500多种物质对植物细胞进行上万次旳通透 性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质构成旳
不溶于脂质旳物质 溶于脂质旳物质
3、磷脂分子是能够运动旳，具有流动性。（其分子旳 运动有多种形式）
4、大多数旳蛋白质分子也是能够运动旳。（也体现了 膜旳流动性） 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上旳蛋白质与糖类结 合形成旳糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞辨认、胞间 信息交流等有亲密联络）
第一关
知识闯关
据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生
最终一关
恭喜你，答 对了！再接 不要灰再心厉，！ 再来一次！
下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞旳是 （） AA 维生素D和性激素 B B水和尿素 CC 氨基酸和葡萄糖 D 酶D 和胰岛素
1.最初认识到生物膜是由脂质构成旳，是经过对 现象旳推理分析还是经过膜成份旳提取和鉴定？
从生理功能上入手，经过对现象旳推理分析旳。
2.欧文顿旳分析假说是怎样提出旳呢？
根据他旳试验成果：凡能够溶于脂质旳物质，比不溶 于脂质旳物质更轻易经过细胞膜进入细胞。
4.2 生物膜的流动镶嵌模型
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。
新技术带来新模型
在新的观察和实验证据 的基础上，1972年桑格 (S.J.Singer)和尼克森 (G.Nicolson)提出了新 的生物膜模型———流 动镶嵌模型，为多数人 所接受。
流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程:
欧文顿：从研究生物膜的功能入手 提出：生物膜是由脂质组成的 欧文顿的假说是否正确？细胞膜中 除含有脂 质外还有没有其他成分？ 化学分析：膜的主要成分是脂质和蛋白质
思考
“三明治”结构模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。
变形虫的变形运动
单位膜模型无法解释的现象
提出假说：细胞膜具有流动性
实验证据
材料五、 时间：1970年 人物：弗雷(Frye)和埃迪登 (Edidin) 实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用 不同荧光标记后，让两种细胞融合。 荧光标记技术
用荧光染料标记 某种物质，利用其 荧光特性，来反应 研究对象的相关信 息。
37℃下40min后出现了 什么现象？说明什么？
膜上的蛋白质分 子是可以运动的
小资料
磷脂分子的运动
结论：细胞膜 具有流动性
①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动
材料六、
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰 冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
实验证据
材料二、 20世纪初，科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了 化学分析 成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。
观察和实验依据
推理和想象
提出假说
验证和完善
观察和实验证据
得出结论
脂质和蛋白质是怎样形成生物膜的呢？
第四章第二节生物膜流动镶嵌模型
10
资料4 资料4从形态学角度入手的科学探究 时间：1959年 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“ 实验：在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层 结构构成 提出假说： 提出假说： 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 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
●
溶于脂质的物质 ●
不溶于脂质的物 质 细胞 膜 实验现象说明细胞膜中含有脂质物质 ＿＿
提出假说： 提出假说： 膜是由脂质组成的
4
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的， 1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对 最初认识到生物膜是由脂质组成的 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。 2.在推理分析得出结论后， 2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 在推理分析得出结论后 提取、分离和鉴定吗？ 提取、分离和鉴定吗？ 有必要，通过鉴定能更准确地说明问题 有必要， 3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、 3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取 和鉴定呢？ 和鉴定呢？ 当时的技术不能实现
12
单位膜模型无法解释的现象
13
实验结论: 细胞膜具有一定 的流动性
14
科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面， 科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面， 有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。 有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。
活动主题：利用你的知识推理和想象， 活动主题：利用你的知识推理和想象，膜的蛋白质 在磷脂双分子层中的排布，并用画圈来表示。 在磷脂双分子层中的排布，并用画圈来表示。
必修一第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型
糖蛋白（识别）
磷脂双分子 层（基本支 架） 蛋白质
结构特点：一定 流动性
流动镶嵌模型的基本内容： 1.磷脂分子 磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流动性； 2.蛋白质 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是可 以运动的； 3.糖类 糖类在细胞膜的外表结合形成糖蛋白或糖脂，糖蛋白具有识别、保护、润滑等功能。
C
]
课堂练习
• 实验表明，正常情况下维生素D可以优先通过细 胞膜进入到细胞内部，这是因为： • A．细胞膜上含有蛋白质分子； • B．细胞内维生素D的浓度过低； • C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层； • D．细胞膜上含有多糖。
答[
C
]
如图所示细胞膜亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)图中[B]________的基本组成单位是________。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)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜的结构特点是具有 ________性，这是因为_________________________________。 (4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪一 结构？________(填字母)。 (5)细胞膜的外侧是________(填“M”或“N”)侧。 (6)细胞膜的这种结构模型被称为__________________。
蛋白质
肽 链
2nm
单位膜模型
• 资料5： • 实验技术：扫描电子显微镜，冰冻蚀刻技术
• 结论：蛋白质分子有的镶在磷脂分子层表面，有的嵌 入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。
• • • •
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
生物膜的流动镶嵌模型教案
第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型一、教材分析“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版《必修1分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》之第二节，与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。
所以，这节的内容安排很合理，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。
本节主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。
在教学中，要充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位，引导学生观察并分析实验现象，大胆的提出实验假设，宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。
让学生在探究中学习科学探索的方法，从而渗透探索科学过程和方法的教育。
二、教学目标1 知识与技能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的流动性特点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2 过程与方法①分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设②发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构3 情感、态度与价值观①使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点②培养学生严谨的推理和大胆想象能力③认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观三、教学重难点1 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学说的基本内容2 教学难点①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②生物膜的流动性特点；四、教具准备①与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件五、教学策路以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。
本节课采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。
第4章第2节 生物膜的流动镶嵌模型(上课用)
20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的 红细胞分离出来，通过化学分析表明，膜 的主要成分是脂质和蛋白质。
脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？
时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气－水 界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红 细胞表面积的2倍。
生物 课堂
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、科学家对细胞膜结构的 探索历程
P65－68
资料一
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
欧文顿推论是否正确呢？ 细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？
有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 1970年，科学家做了如下实验：
人 细
杂交细胞
胞
细胞融合
37℃
小 鼠
40min
细
胞
实验证明： 细胞膜上的蛋白质具
有流动性
1972年，桑格和 尼克森，提出：流动镶嵌模型
糖蛋白
磷脂双 分子层
蛋白质分子
磷脂双分子层
二、流动镶嵌模型的主要内容：
1、磷脂双分子为基本支架； 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；有的贯穿于整个磷脂双分子层； 3、磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。
结论： 细胞膜中的脂质分子必然排列为两层
两层脂质分子又是如何排列的呢？
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。
脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？
时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气－水 界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红 细胞表面积的2倍。
生物 课堂
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、科学家对细胞膜结构的 探索历程
P65－68
资料一
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
欧文顿推论是否正确呢？ 细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？
有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 1970年，科学家做了如下实验：
人 细
杂交细胞
胞
细胞融合
37℃
小 鼠
40min
细
胞
实验证明： 细胞膜上的蛋白质具
有流动性
1972年，桑格和 尼克森，提出：流动镶嵌模型
糖蛋白
磷脂双 分子层
蛋白质分子
磷脂双分子层
二、流动镶嵌模型的主要内容：
1、磷脂双分子为基本支架； 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；有的贯穿于整个磷脂双分子层； 3、磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。
结论： 细胞膜中的脂质分子必然排列为两层
两层脂质分子又是如何排列的呢？
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。
新人教版必修1高中生物第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型课件
生物膜的结构特点
将酶、抗体、核酸等生物大分子或小 分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容 易运输到患病部位的细胞中，这是因为( ) A．生物膜具有选择透过性，能够允许对细 胞有益的物质进入 B．磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且 具有一定的流动性
C．微球体能将生物大分子药物水解成小分 子药物 D．生物膜具有半透性，优先让生物大分子 物质通过 [自主解答] ________ 解析： 生物大分子和细胞不需要的物质不 能通过细胞膜进入细胞，因而将大分子物质 或药物分子包裹在微球体，通过微球体和患 病部位细胞的融合可使药物等进入患病部位 细胞并发挥作用，这一过程利用了细胞膜的 流动性。
3．1925年两位荷兰科学家 丙酮 脂质 (1)方法：用 ______从人的红细胞中提取 _____，将其在空气—水界面上铺展成单分子 层。 (2)现象：单分子层的面积为红细胞表面积的 两倍。 (3)结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连 续的两层。
4．1959年罗伯特森 (1)方法：电子显微镜下观察细胞膜。 暗— 亮—暗 (2)现象：细胞膜呈 ____________ 的三层结构。 蛋白质—脂质—蛋白质 (3)结论：所有生物膜都是由 ________________________三层结构构成， 是一种静态的结构。 流动性 (4)1970年，科学家用荧光染料的方法标记小 鼠细胞和人细胞，通过两细胞融合实验得出 流动镶嵌模型 细胞膜具有_________。 5．1972年桑格、尼克森
(3)糖类 ①组成：与某些蛋白质构成糖被。 ②功能：糖被有识别、保护、润滑、免疫等 作用。
2．结构特点：流动性。 (1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子 是可以运动的。 (2)实验验证：人—鼠细胞融合实验
4.2 生物膜的流动镶嵌模型
1917年 1925年 1959年
20世纪 60年代
1970年 1972年
新技术带来新技术
流动镶嵌模型的诞生 在新的观察和实验基础上，桑格(S.J.Singer) 和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模 型——流动镶嵌模型
有保护和润滑作用，还与细 胞膜表面的识别有密切关系
糖脂
探究历程
流动镶嵌模型的基本内容
增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
4、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（ C ） 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
5、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH
CH2 CH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 CH2 CH2 CH2
CH 2CH2
CH2 CH2
磷酸 头部 甘油 (亲水)
尾部 脂肪酸 (疏水)
磷脂分子
Year
1895年 20世纪初
蛋白质
结构组成
决定
结构探究历程
课后延伸
搜集生物膜在医药环 境等领域的应用
课堂练习:
1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ A ）
2．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（ C ）。
3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积
20世纪 60年代
1970年 1972年
新技术带来新技术
流动镶嵌模型的诞生 在新的观察和实验基础上，桑格(S.J.Singer) 和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模 型——流动镶嵌模型
有保护和润滑作用，还与细 胞膜表面的识别有密切关系
糖脂
探究历程
流动镶嵌模型的基本内容
增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
4、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（ C ） 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
5、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH
CH2 CH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 CH2 CH2 CH2
CH 2CH2
CH2 CH2
磷酸 头部 甘油 (亲水)
尾部 脂肪酸 (疏水)
磷脂分子
Year
1895年 20世纪初
蛋白质
结构组成
决定
结构探究历程
课后延伸
搜集生物膜在医药环 境等领域的应用
课堂练习:
1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ A ）
2．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（ C ）。
3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积
人教版高中生物必修一第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型 课件
三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
1970年
人、鼠细胞融合实验。
膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础
和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
小结 概念图
生物膜 结构特点
功能特性
③一定的流动性
④选择透过性
① 磷脂双分子层 ②蛋白质分子 决定
结构组成
结构探究历程
思考
在生物膜模型的建立和完善过程中， 你受到哪些启示?
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。
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的 三层静态统一结构（三明治模型）。
称之为单位膜
三 明 治 模 型
要点：12..蛋静白态质结均 构匀分布在脂双层的两侧（对称）
分组讨论
质疑： 把生物膜描述为静态的刚性结构，显然与膜 很多功能（如细胞生长、分裂；变形等）相矛盾。
预测了脂空质气 分子的排列 方式。那水么，蛋白质又
位于膜中的什么位置?
水溶液环境 (外)
连续两 层排列
水溶液环境 (内)
4.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（一）
资料5： 1959年罗伯特 森在电子显微镜下看到 细胞膜清晰的暗—亮— 暗的三层结构。
细胞膜结构的电镜照片
假说：
关于电镜成像知识·······
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟后
370C
结论：细胞膜具有流动性
鼠细胞
7.对生物膜模型的探索——脂质和蛋白质的排布方式（四）
资料8： 时间：1972年 人物：桑格和尼克森 假说：流动镶嵌模型
P67思考与讨论
1.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？
第4章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型
第2节生物膜的流动镶嵌模型学习目标 1.体会科学家建立生物膜模型的过程。
2.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
素养要求 1.生命观念：尝试制作生物膜模型，认可结构决定功能。
2.科学探究：体会有关膜结构特点的实验设计方法和原理。
一、对生物膜结构的探索历程1．对生物膜结构的探索历程时间科学家或实验结论19世纪末欧文顿膜是由脂质组成的20世纪初膜的分离实验膜的主要成分是脂质和蛋白质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两层1959年罗伯特森所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型2.细胞膜具有流动性的实验(1)方法(2)现象①开始：一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。
②40 min后两种颜色的荧光均匀分布。
(3)结论：细胞膜具有流动性。
补充材料荧光染料≠荧光粉(1)荧光染料是指吸收某一波长的光波后能发射出另一波长大于吸收光的光波的物质。
(2)荧光粉，俗称夜光粉，通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。
光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时致十几小时。
(1)但凡溶于脂质的物质更易通过细胞膜，由此推测生物膜的主要成分是脂质( ) (2)提取鸡红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层是其红细胞膜面积的两倍( ) (3)磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成，含C 、H 、O 、N 、P 五种元素( ) (4)科学家罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×1．若将细胞膜上的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子稳定的分布方式为图中的 A 。
2．细胞膜中的磷脂是连续的两层，试分析细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是 A 。
人教生物必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型(共24张PPT)
【巩固练习】
3.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构 模型不能解释下列哪种现象（ C ） 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.变形虫做变形运动 D.细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中
4.对某动物细胞进行荧光标记实验，如下图所示，其 基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞 表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某 一区域，该区域荧光消失。③停止激光束照射一段时 间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上
结 合 寨 子 河 采油大 队工作 实际,将 考察学 习心得 报告如 下: 一 、 考 察 采 油厂的 主要做 法及经 验 (一 )南 泥 湾 采 油厂 做法及 经验 1、 在 学 习 实 践科学 发展观 方面
将 学 习 实 践 科学发 展观与 生产工 作同时 计划、 同时安 排、同 时部署 、同时 实施,做 到 学 习 与 实 践完全 结合、 达到学 习与生 产的完 全融合 ,使得学 习与生 产相互 促进。 将 搜 集 整 理 的开展 学习实 践科学 发展观 的各种 学习材 料与采 油厂领 导工作 报告、 学 习 实 践 活 动中的 具体安 排步骤 等同册 汇编,下 发到单 位的各 个部门 及采油队站,使 的 实 践 科 学 发展观 的学习 有方向 、学习 有目的 、学习 有步骤 、学习 有重点 、学习
小结：概念图
生物膜
成分
磷脂双分子层
蛋白质分子
基本支架 具有流动性
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
有的横跨整个磷 脂双分子层
大多数可以运动
生物膜具有结构特性: 流动性
【典例1】对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，
下列结论（假说）错误是（ C ）
生物膜的流动镶嵌模型
课外制作
制作细胞 膜立体模型有 没有更好的设 计方法和更合 适的实验材料。 请尝试一下。
放飞梦想
探索未知世界
两位荷兰科学家提出： 利用
脂质分皮子特排列·阿为两格层雷 微法
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美
国科学家Roderick MacKinnon和Peter Agre 。
新的征程
诺贝尔化学奖 2003年
2011年
诺贝尔生理学 或医学奖
新的征程
人类对自然界的认识永无止境， 随着技术的不断创新和改进，人们对 膜的研究必将更加细致入微……
严 贻 兰
曾经，我们用水彩画过美丽的花朵； 用彩纸折过翱翔的飞机； 用沙子堆过雄伟的城堡； …… 现在，我们用橡皮泥、塑料等 制作出了精巧的细胞模型…… 请看看我们的作品吧！
看看我们做的模 型
草 履 虫
生物膜的结构到底是怎样的呢？
高中生物必修一
第四章 细胞的物质输入和输出 第2节 生物膜的流动镶嵌模型
弗雷和埃迪登进行 人鼠细胞融合实验
初
1925年
20世纪60年1代972年
化学分 要成分 白质
1917年
1959年
1970年
两位荷兰科学家提出： 利用冰冻桑蚀格刻和电子尼显克森提
脂质分子排列为两层
微法观察出细了胞新膜 的模型
探究历程
Year
流动镶嵌模型的诞生
1972年
S. J. Singer
G. Nicolson
探究历程
欧文顿 提出 膜由脂质组成
朗姆瓦提出磷脂头 部亲水，尾部疏水
罗
19世纪中
20世纪 初
19世纪末
1917年
1925年
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时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白 质”的三层结构构成 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
思考
“三明治”结构模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。
二、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。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 2、蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的 运动有多种形式） 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了 膜的流动性） 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结 合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞 间信息交流等有密切联系）
小结
对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 脂质组成 的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 蛋白质 由 脂质 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所 蛋白质－脂质－蛋白质 有生物膜都由 三层结构； 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 流动性 ； 1972年，桑格和 尼克森 提出了 流动镶嵌模型 。
6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 （ ） A 维生素D和性激素 C 氨基酸和葡萄糖 B D 水和尿素 酶和胰岛素
资料四
时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半 发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说：细胞膜具有流动性
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型
磷脂双分子层 蛋白质分子
4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 5.“三明治”结构模型有什么不足？ 6.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 7.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？
一、对生物膜结构的探索历物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
磷脂（膜脂）的运动有多种形式：
1、侧向扩散； 2、旋转运动； 3、摆动运动； 4、伸缩运动； 5、翻转运动； 6、旋转异构
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
细胞膜
课堂练习
1、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 2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ A 细胞膜 C 线粒体膜 B 核膜 C 叶绿体膜 ）
思考
1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。 2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？ 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应 是如何体现的？ 在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应 的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、 再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。
资料二
时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面 积是细胞膜的2倍 提出假说： 细胞膜中的磷脂是双层的
磷 脂 分 子
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。
资料三
3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散
出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共 穿过的生物膜层数是（ ）
A 5
B 6
C 7
D 8
4、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
5、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 成都依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 C 主动运输 B 一定的流动性 D 选择透过性
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？ 根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶 于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。 3.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 有必要，通过鉴定能更准确地说明问题 4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？ 当时的技术不能实现
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
教学目标
简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 举例说明生物膜具有流动性特点 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。
学习指导
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象 的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
思考
“三明治”结构模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。
二、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。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 2、蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的 运动有多种形式） 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了 膜的流动性） 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结 合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞 间信息交流等有密切联系）
小结
对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 脂质组成 的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 蛋白质 由 脂质 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所 蛋白质－脂质－蛋白质 有生物膜都由 三层结构； 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 流动性 ； 1972年，桑格和 尼克森 提出了 流动镶嵌模型 。
6、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 （ ） A 维生素D和性激素 C 氨基酸和葡萄糖 B D 水和尿素 酶和胰岛素
资料四
时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半 发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说：细胞膜具有流动性
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型
磷脂双分子层 蛋白质分子
4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 5.“三明治”结构模型有什么不足？ 6.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 7.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？
一、对生物膜结构的探索历物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
磷脂（膜脂）的运动有多种形式：
1、侧向扩散； 2、旋转运动； 3、摆动运动； 4、伸缩运动； 5、翻转运动； 6、旋转异构
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
细胞膜
课堂练习
1、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 2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ A 细胞膜 C 线粒体膜 B 核膜 C 叶绿体膜 ）
思考
1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。 2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技 术的进步所起到怎样的作用？ 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应 是如何体现的？ 在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应 的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、 再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。
资料二
时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面 积是细胞膜的2倍 提出假说： 细胞膜中的磷脂是双层的
磷 脂 分 子
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。
资料三
3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散
出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共 穿过的生物膜层数是（ ）
A 5
B 6
C 7
D 8
4、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
5、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 成都依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 C 主动运输 B 一定的流动性 D 选择透过性
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对 现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢？ 根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶 于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。 3.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 有必要，通过鉴定能更准确地说明问题 4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？ 当时的技术不能实现
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
教学目标
简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 举例说明生物膜具有流动性特点 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。
学习指导
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象 的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？ 2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行 提取、分离和鉴定吗？ 3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？