课件7 细胞膜的流动镶嵌模型
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生物膜的流动镶嵌模型(共31张PPT)
生物膜结构的探索历程
想一想
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？
1970年，弗雷（Larry Frye）和埃迪登（）等科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分
子（免疫荧光染色技术），将小鼠细胞和人的细胞融合。
阅读教材P68 “蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否是静态结构?
面积的2倍。
得出结论：
细胞膜中的脂质分子（主要是磷脂分子）必然排列 为连续的两层。
细胞膜上的磷脂分子如何排列成连续 的两层?
除脂质外，蛋白质也是细胞膜的主要成 分。那么蛋白质位于细胞膜的什么位置?
1935年， 丹尼利（J. Danielli ）和戴维桑（ H. Davson ） 提出了“蛋白质-脂类-蛋白质”的三 明治模型。认为:质膜由双层脂类分子及其内外 表面附着的蛋白质构成的。
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，有的贯穿整个磷脂双分子层（体现了膜结构内外的不对称性 ）。
脂质和蛋白质是怎样组成膜的?
1925年，荷兰科学家高特（） 和戈莱格尔（），用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层
分子。
plasma membrane
提出假说——单位膜模型
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。 （“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型）
1959年，罗伯特森（） 用锇酸处理了细胞膜（蛋白质经锇酸作用后形成高电子密度的锇黑,在电镜下呈暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带 ），用
超薄切片技术获得了清晰的红细胞细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约。
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型细胞膜是包围细胞的一层薄膜，它在细胞内外环境之间起着保护细胞和控制物质进出的重要作用。
流动镶嵌模型是解释细胞膜结构的一种理论模型，它描述了细胞膜的磷脂双层中嵌有多种蛋白质，并且这些蛋白质可以在膜中自由流动。
细胞膜的主要组成是磷脂双分子层，其中的磷脂分子主要由两个亲水性的磷酸甘油和一个疏水性的脂肪酸链组成。
磷脂分子具有两个亲水性的磷酸甘油头部，这使得它们能够在水中形成双层结构。
磷脂分子中的疏水性脂肪酸链则朝向膜内部，远离水。
这种双层结构使得细胞膜能够有效地分隔细胞内外的环境。
除了磷脂分子，细胞膜中还存在许多其他的蛋白质。
流动镶嵌模型认为这些蛋白质嵌入在磷脂双层中，并且可以自由地在膜中移动。
这些蛋白质可以分为两类：一类是固定的蛋白质，它们通过与磷脂分子的亲和力与细胞膜紧密结合，稳定细胞膜的结构；另一类是流动的蛋白质，它们可以在细胞膜上自由地扩散和移动。
流动镶嵌模型的核心观点是流动，即细胞膜中的磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜上的分子可以在膜上灵活地相互作用。
比如，细胞膜上的受体和信号分子可以通过流动相互结合，从而触发细胞内的信号转导路径。
此外，细胞膜上的蛋白质也可以通过流动实现在膜中的局部集中和分离，从而完成特定的细胞功能。
流动镶嵌模型还解释了许多细胞膜上的观察现象。
比如，氧分子在细胞膜上的自由扩散可以解释细胞膜的通透性。
流动镶嵌模型还解释了细胞膜上的一些蛋白质聚集成脆骨病变体的形成，这些聚集体在膜上形成具有特定功能的区域。
总结来说，流动镶嵌模型描述了细胞膜的结构，包括磷脂双层和嵌入在其中的蛋白质。
这种模型强调了细胞膜的流动性，即磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜具有高度的可塑性和功能多样性，从而实现了细胞的各种生物学功能。
高中生物课件-细胞膜的流动镶嵌模型(共28张PPT)
将细胞膜置于-100˚C的干冰或-196˚C的液氮 中，进行冰冻。用冰刀骤然将标本断开，升温 后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结 构，称为蚀刻，在电镜观察到如图所示的现象。
细胞膜中的蛋白质有的镶在、有的部分嵌 入或全部嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层。
资料7----变形虫运动
zxxkw
资料8： 1970年 弗雷和埃迪登
1972年
桑格和 尼克森
电镜下看到细胞膜由“蛋白质——脂 生物膜为三层
质——蛋白质”的三层结构构成
静态统一结构
分别用绿色和红色荧光染料标记两种 细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧 光均匀分布
细胞膜具有 流动性
在新的观察和实验证据基础上
流动镶嵌模型
在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到了哪些启示？
1、科学的发展是许多科学家努力探究的结果。 2、科学的发展需要技术创新的支持。 3、告诉了我们建立模型的一般方法：根据观 察到的现象和已有的知识，提出解释某一生物 学问题的假说或模型，然后用观察和实验对假 说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最 终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观 察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现 象，科学就是这样一步一步向前迈进的。
思考：
请你谈谈生物膜流动镶嵌模型的 基本内容是什么？
生物膜在结构上有什么样的特点？
1、生物膜主要由磷脂和蛋白质构成； 2、磷脂双分子层构成基本支架，具有流动性； 3、蛋白质分子有的镶在、有的部分嵌入或全部 嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层，大多数蛋白 质分子可以运动。
特点： 具有流动性。
小结： 对生物膜结构的探索历程
资料4——实验证据 1925年，两位荷兰科学家戈特(Gorter)和
格伦德尔(Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取 磷脂，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膜面积的两倍。
细胞膜中的蛋白质有的镶在、有的部分嵌 入或全部嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层。
资料7----变形虫运动
zxxkw
资料8： 1970年 弗雷和埃迪登
1972年
桑格和 尼克森
电镜下看到细胞膜由“蛋白质——脂 生物膜为三层
质——蛋白质”的三层结构构成
静态统一结构
分别用绿色和红色荧光染料标记两种 细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧 光均匀分布
细胞膜具有 流动性
在新的观察和实验证据基础上
流动镶嵌模型
在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到了哪些启示？
1、科学的发展是许多科学家努力探究的结果。 2、科学的发展需要技术创新的支持。 3、告诉了我们建立模型的一般方法：根据观 察到的现象和已有的知识，提出解释某一生物 学问题的假说或模型，然后用观察和实验对假 说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最 终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观 察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现 象，科学就是这样一步一步向前迈进的。
思考：
请你谈谈生物膜流动镶嵌模型的 基本内容是什么？
生物膜在结构上有什么样的特点？
1、生物膜主要由磷脂和蛋白质构成； 2、磷脂双分子层构成基本支架，具有流动性； 3、蛋白质分子有的镶在、有的部分嵌入或全部 嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层，大多数蛋白 质分子可以运动。
特点： 具有流动性。
小结： 对生物膜结构的探索历程
资料4——实验证据 1925年，两位荷兰科学家戈特(Gorter)和
格伦德尔(Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取 磷脂，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膜面积的两倍。
生物必修一 生物膜的流动镶嵌模型(共55张PPT)
为什么会出现这种实验现象呢？
单层磷脂分子在空气——水界面上 是如何排布的呢？
标本用干冰等冰冻。后用
冷刀断开，升温后暴漏断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
对生物膜结构的探索历程
时间
科学家
19世纪末 欧文顿
20世纪初 两位荷兰科学家
1959年
罗伯特森
1970年
①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性;
用500多种化学物质对植物细胞进行上万次的通透性的实验，发现脂质更容易通过细胞膜
1、19世纪末，欧文顿提出：膜由
组成；
4、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。
科学开展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工作.
对生物膜结构的探索历程
时间
19世 纪末
科学家
欧文顿
科学实验
假说
用500多种化学物质对植物细胞进行上万
次的通透性的实验，发现脂质更容易通过 膜是由脂
细胞膜
质组成的
两位荷兰 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子， 细胞膜中脂质
1925年 科学家 面积是细胞膜的2倍
为连续的两层
电镜下看到细胞膜有“蛋白质—脂质— 生物膜为三层静
3．结构特点 具有一定的流。动性
P68
二、流动镶嵌模型的根本内容
糖被的功能：
保护和润滑
细胞识别〔细胞间信息交流〕
制作概念图：
二、流动镶嵌模型的根本内容
制作概念图：
二、流动镶嵌模型的根本内容
脂质
根本支架 磷脂双分子层 具有流动性
生物膜 主要成分
蛋白质分子
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蛋白质 (40%)
种类和数量越多， 功能就越复杂。
糖类 (50%)
形成糖脂或糖蛋白 ,与信息交流有关。
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二、细胞膜的功能
控制物质进出 细胞膜的功能
与外界分隔开
进行信息交流
被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 化学信号传导 胞间连接与通信
嵌在内部的 蛋白质
17:34
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细胞膜的流动镶嵌模型
糖蛋白 【例】如图是生物膜的结构模型， 磷 下列关于生物膜结构及功能的叙 脂 双 述正确的是 ( )。 流动镶嵌 分 A．线粒体、叶绿体膜是由双层磷 模型 子 蛋白质 层 脂分子构成的，细胞膜是由单层磷 胆固醇 磷脂 脂分子构成的 B．衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，使物质的跨膜运输 能力增强 C．膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，能够将信息分子转 移到细胞内发挥作用 D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液 中脂质的运输 解 析
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点 击
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细胞膜的流动镶嵌模型
训练1 (2013· 天津理综，1)下列过程未体现生 物膜信息传递功能的是( )。 A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁 分离 B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化 C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取 D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
洋葱表皮细 胞发生质壁 分离，体现 解 生物膜控制 析 答 物质进出的 案 功能，未体 现生物膜信 息传递功能。 答案：A
17:34ห้องสมุดไป่ตู้
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细胞膜的流动镶嵌模型
训练2
对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程如下： ①用某种荧光染料标记动物细胞．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，该区域荧光淬灭。 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。 上述实验不能说明的是( )。 A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速 物质的跨膜运输体现的是细胞膜的功能特性—— 解 析 率 选择透过性，流动性和选择透过性两者不是一回 答 案 事。 答案：C
胞间识别
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三、细胞膜的流动镶嵌模型
糖蛋白：细胞识 别、免疫等 贯穿的蛋白 质：某些物 质的跨膜运 输的通道 镶在表面的 蛋白质 哪一侧是 细胞外？ 磷脂双分子 细胞具有 (脂双） 统一性 层：基本骨架
胆固醇：调节流动 性，保持膜稳定
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关键语句时时记
1.细胞膜的功能有：①将细胞与外界环境 分隔开；②控制物质进出细胞；③进行细 胞间的信息交流。 2.细胞膜的结构特点---流动性。 3.细胞膜的功能特性---选择透过性。 4.细胞膜的基本支架是磷脂双分子(脂双） 层。 5.蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有： 镶在外面、嵌在内部和贯穿双分子层。
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课件7
细胞膜的 成分
细胞膜的流动镶嵌 模型分析
流动镶嵌 模型
细胞膜的 功能
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一、细胞膜的成分
脂质 (50%) 主要是磷脂，还有 糖脂和胆固醇。
胆 固 醇 磷 脂 糖 脂 蛋白质
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糖类 (50%)
形成糖脂或糖蛋白 ,与信息交流有关。
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二、细胞膜的功能
控制物质进出 细胞膜的功能
与外界分隔开
进行信息交流
被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 化学信号传导 胞间连接与通信
嵌在内部的 蛋白质
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糖蛋白 【例】如图是生物膜的结构模型， 磷 下列关于生物膜结构及功能的叙 脂 双 述正确的是 ( )。 流动镶嵌 分 A．线粒体、叶绿体膜是由双层磷 模型 子 蛋白质 层 脂分子构成的，细胞膜是由单层磷 胆固醇 磷脂 脂分子构成的 B．衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，使物质的跨膜运输 能力增强 C．膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，能够将信息分子转 移到细胞内发挥作用 D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液 中脂质的运输 解 析
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细胞膜的流动镶嵌模型
训练1 (2013· 天津理综，1)下列过程未体现生 物膜信息传递功能的是( )。 A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁 分离 B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化 C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取 D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
洋葱表皮细 胞发生质壁 分离，体现 解 生物膜控制 析 答 物质进出的 案 功能，未体 现生物膜信 息传递功能。 答案：A
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训练2
对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程如下： ①用某种荧光染料标记动物细胞．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，该区域荧光淬灭。 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。 上述实验不能说明的是( )。 A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速 物质的跨膜运输体现的是细胞膜的功能特性—— 解 析 率 选择透过性，流动性和选择透过性两者不是一回 答 案 事。 答案：C
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三、细胞膜的流动镶嵌模型
糖蛋白：细胞识 别、免疫等 贯穿的蛋白 质：某些物 质的跨膜运 输的通道 镶在表面的 蛋白质 哪一侧是 细胞外？ 磷脂双分子 细胞具有 (脂双） 统一性 层：基本骨架
胆固醇：调节流动 性，保持膜稳定
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关键语句时时记
1.细胞膜的功能有：①将细胞与外界环境 分隔开；②控制物质进出细胞；③进行细 胞间的信息交流。 2.细胞膜的结构特点---流动性。 3.细胞膜的功能特性---选择透过性。 4.细胞膜的基本支架是磷脂双分子(脂双） 层。 5.蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有： 镶在外面、嵌在内部和贯穿双分子层。
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细胞膜的 成分
细胞膜的流动镶嵌 模型分析
流动镶嵌 模型
细胞膜的 功能
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一、细胞膜的成分
脂质 (50%) 主要是磷脂，还有 糖脂和胆固醇。
胆 固 醇 磷 脂 糖 脂 蛋白质