高中生物必修一课件-4.2 生物膜的流动镶嵌模型人教版

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
有的横跨整个磷
双分子层表面 部分或全部嵌入 脂双分子层
磷脂双分子层中
大多数可以运动
生物膜具有结构特性: 流动性
当堂检测
生物膜的结构特点是：（D）
A、构成生物膜的磷脂分子可以运动 B、构成生物膜的蛋白质分子可以运动 C、构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子 是静止的 D、构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白 质分子可以运动
人细胞
诱导 荧光标记 蛋白质 融合
鼠细胞
40分钟后
370C
37℃下40min后 出现了什么现象？ 说明什么？
膜上的蛋白质能 够运动
新技术带来新模型
磷脂分子的运动
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
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。
单位膜模型的提出
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。 它有一个亲水磷酸 “头”部，和一个 疏水的脂肪酸的 “尾”部。
亲水 “头部”
想一想：
磷脂分子在空气水界面上会怎么 样铺展？
疏水 “尾部”
空气
水
单位膜模型的提出 同学们尝试着大胆的推测和想象一 下磷脂分子在细胞膜中可能是怎样 排布的呢？
流动镶嵌模型
流动镶嵌模 型基本内容:
1、生物膜的组成：
生物膜结构模型示意图
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）。
生物膜结构模型示意图
3、蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白 质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜 的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息 交流等有密切联系）ຫໍສະໝຸດ 膜的主要成分是脂质和蛋白质
时间：20世纪初
z实验：将膜从哺乳动物成熟的红细胞中分 离出来。
用脂质溶剂处理细胞， 1.你能推测出什么结论？ 发现细胞膜被溶解， 脂质分子进入到溶剂 中。 膜中含有脂质
用蛋白酶处理细胞也
能破坏膜结构。 膜中含有蛋白质
2.在此实验中为什么要选用 红细胞膜来进行分析？
思考：脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？
继承篇： 单位膜模型的提出
单位膜模型的提出
1925年 Gorter 和 Grendel
用丙酮（一种有机溶剂）从一定
数量的红细胞中抽提脂类，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
GORTER
面积的2倍 .你能推测出什么结论？
细胞膜中的脂 质分子排列为 连续的两层
1.细胞膜中的脂质为什么会排列成为连续的两层？ 2.细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？
是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。 没有你,我——一个小小的细胞 会是何等模样?
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
丁卫萍
问题探讨
1.细胞膜的功能有哪些？
2.细胞膜具有弹性吗？
塑料袋
细胞膜具有：
1.屏障分隔
2.控制物质进出
3.信息交流
其他……
用结构跟功能相 适应的观点分析， 用哪种材料做细 胞膜更适于体现 细胞膜的功能？
单位膜模型的提出
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
推测？？……
40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两 边
单位膜模型的提出
1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术 获得了清晰的细胞膜电镜下的照 片，显示暗-亮-暗三层结构。
蛋白质
蛋白质的电子密度高，在电镜 下显暗色；磷脂分子的电子密 度低，显亮色。
溶于脂质的物质
细胞膜
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
1.你能推测 出什么结论？
3.推理分析得出结论后 还有必要对膜成分进行 提取、分离和鉴定吗？
2.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？
提出假说
最初依据实验现象和有关 知识，经过严谨的推理和 大胆的想像，提出设想， 是一种常见的科学方法。 假说还需要通过实验观察 来证实。
脂质 蛋白质
单位膜模型
蛋白质
脂质 蛋白质
单位膜模型
讨论：单位膜结构有什么缺陷？
单位膜模型无法解释的现象
正常
吸水膨胀
失水皱缩
开拓篇： 新技术带来新模型
新技术带来新模型
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。将标本冰冻。然 后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
蛋白质在膜中的分布是不对称的
4、生物膜的结构特点： 流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运 动的）
z在建立生物膜模型的过程中，实验技术 的进步起到怎样的作用？
差速离心
提取细胞膜
电子显微镜的发明
看到细胞膜
冰冻蚀刻技术
蛋白质的分布
荧光标记 细胞融合
细胞膜具有一定的 流动性
生物膜的流动镶嵌模型是否已完 美无缺呢？
新篇章：
人类对自然界的认识永无止境， 对膜的研究将更加细致入微……
弹力布能完全表 现细胞膜的功能 吗？
开篇： 从生理功能入手的科学研究
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。
不溶于脂质的物质