第2节 生物膜的流动镶嵌模型
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红细胞的细胞膜
化学分析表明：膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质
高中生物课件
2、对生物膜结构的探索 [资料3] 磷脂分子结构和性质
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。
高中生物课件
2、对生物膜结构的探索 【资料4】1917年, 朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯
高中生物课件
思考：请根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子 在磷脂双分子层中的排布模型
蛋白质
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，有的贯穿整个磷脂双 分子层。
高中生物课件
“三明治”模型(单位膜模型)又一无法解 释的现象 变形虫运动.swf
高中生物课件
【资料9】
(少量) 少量与磷脂结合---糖脂
高中生物课件
二、流动镶嵌模型的基本内容 2、结构特性 ⑴、具有一定的流动性 ①原因：磷脂和大多蛋白质
可以运动 ②影响因素：主要是温度 ⑵、不对称性 ①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 ②糖类只分布在膜的外表面
高中生物课件
讨论： 1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 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? 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？
中,然后将这磷脂的苯溶液铺在水面上,当苯挥发完以后,磷 脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了 单层。请你想象一下，他会是什么姿态呢？
思考：如果把抽提出的 磷脂注入水中，磷脂分子会 如何排列？
空气
水
空气—水的界面的磷脂分子
水溶液中的磷脂分子团
高中生物课件
【资料5】1925年,荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德(F.Grendel)用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质,在空气－水界面上铺展 成单分子层, 测量在水面上的铺展面积。结果测得单分子层的面 积约为红细胞表面积的2倍。
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4、在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种 抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上 (如下 图).实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原 “泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后， 两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了. 请分析回答下面 的问题。
⑴细胞融合的实验表明了组成细胞膜的__蛋__白_质___分子是 可以运动的，由此也证明了细胞膜具有___流__动_性____的特点。
⑵在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合， 说明了这类物质在分子结构上具有__特_异__性___性。
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利用生活中的废旧物品，尝试 制作立体的生物膜结构模型。
2003年度诺贝尔化 学奖授予两名研究膜蛋 白的美国科学家， 这是 自1991年来诺贝尔奖第 三次颁发给与细胞膜蛋 白质有关的研究成果 罗德里克·麦金农
皮特·阿格雷
高中生பைடு நூலகம்课件
随堂巩固
1、细胞膜的流动镶嵌模型与“三明治”模型(蛋白质—脂 质—蛋白质三层结构模型)的最大的不同是( ) A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性 B、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具 有一定的流动性 C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性 D、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具 有透过性
1970年,弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )的人鼠细胞融合 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后，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颜色的荧光均匀分布。
结论：细胞膜的蛋白质具有流动性可以运动
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思考：磷脂分子是否可以运动？
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一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索
【资料1】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，发现细胞 膜对不同物质的通透性不一样：凡是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进入细胞。
●
●● ● ●
●●
●
细胞膜
生物膜为蛋白质－脂质－蛋白质 三层结构构成的静态结构，认为磷脂 双分子层是膜的基本支架，蛋白质是 对称的平铺在脂质两侧。
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【资料8】 标本用干冰（或液氮）冰冻后用冷刀断开，升温后暴
露断裂面，然后扫描电镜拍照。
小鼠肝细胞膜冰冻蚀刻的电镜照片
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，有的贯穿整个磷脂双分子层。
结论：细胞膜中的脂质(磷脂)分子排列为连续的双分子层 根据以上实验结论构建细胞膜中磷脂分子的排布模型？
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问题： 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……
【资料6】 20世纪40年代，曾经有学者推测：蛋白质覆盖在
脂质的两边
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【资料7】1959年, 罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照 片, 看到了暗－亮－暗的三层结构。提 出了生物膜的“三明治”模型 ：
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2、对生物膜结构的探索
【资料10】 1972年，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nic-
olson)通过观察和实验，并在继承前人的研究成果基础上, 提 出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。
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二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂：双分子层---基本支架
1.组成 蛋白质：a.镶 b.嵌 c.贯穿 及结构 多糖 大多与蛋白质结合---糖蛋白/糖被(膜外侧)
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2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完
成依赖于细胞膜的( )
A 、保护作用
B、 一定的流动性
C 、全透性
D、信息交流
3、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是( ) A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子
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( ) 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
● 不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
欧文顿推测(假说)：膜是由脂质组成的
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一、对生物膜结构的探索历程 1、对生物膜组分的探索 【资料2】20世纪初，科学家对哺乳动物成熟红细胞膜 进行了化学成分分析。在实验中发现：细胞膜不但会被溶 解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质 的物质)分解。
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再见！
化学分析表明：膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质
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2、对生物膜结构的探索 [资料3] 磷脂分子结构和性质
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。
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2、对生物膜结构的探索 【资料4】1917年, 朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯
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思考：请根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子 在磷脂双分子层中的排布模型
蛋白质
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，有的贯穿整个磷脂双 分子层。
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“三明治”模型(单位膜模型)又一无法解 释的现象 变形虫运动.swf
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【资料9】
(少量) 少量与磷脂结合---糖脂
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二、流动镶嵌模型的基本内容 2、结构特性 ⑴、具有一定的流动性 ①原因：磷脂和大多蛋白质
可以运动 ②影响因素：主要是温度 ⑵、不对称性 ①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 ②糖类只分布在膜的外表面
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讨论： 1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 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? 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？
中,然后将这磷脂的苯溶液铺在水面上,当苯挥发完以后,磷 脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了 单层。请你想象一下，他会是什么姿态呢？
思考：如果把抽提出的 磷脂注入水中，磷脂分子会 如何排列？
空气
水
空气—水的界面的磷脂分子
水溶液中的磷脂分子团
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【资料5】1925年,荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德(F.Grendel)用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质,在空气－水界面上铺展 成单分子层, 测量在水面上的铺展面积。结果测得单分子层的面 积约为红细胞表面积的2倍。
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4、在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种 抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上 (如下 图).实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原 “泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后， 两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了. 请分析回答下面 的问题。
⑴细胞融合的实验表明了组成细胞膜的__蛋__白_质___分子是 可以运动的，由此也证明了细胞膜具有___流__动_性____的特点。
⑵在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合， 说明了这类物质在分子结构上具有__特_异__性___性。
高中生物课件
利用生活中的废旧物品，尝试 制作立体的生物膜结构模型。
2003年度诺贝尔化 学奖授予两名研究膜蛋 白的美国科学家， 这是 自1991年来诺贝尔奖第 三次颁发给与细胞膜蛋 白质有关的研究成果 罗德里克·麦金农
皮特·阿格雷
高中生பைடு நூலகம்课件
随堂巩固
1、细胞膜的流动镶嵌模型与“三明治”模型(蛋白质—脂 质—蛋白质三层结构模型)的最大的不同是( ) A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性 B、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具 有一定的流动性 C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性 D、蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型认为细胞膜具 有透过性
1970年,弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )的人鼠细胞融合 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后，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颜色的荧光均匀分布。
结论：细胞膜的蛋白质具有流动性可以运动
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思考：磷脂分子是否可以运动？
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一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索
【资料1】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，发现细胞 膜对不同物质的通透性不一样：凡是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进入细胞。
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细胞膜
生物膜为蛋白质－脂质－蛋白质 三层结构构成的静态结构，认为磷脂 双分子层是膜的基本支架，蛋白质是 对称的平铺在脂质两侧。
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【资料8】 标本用干冰（或液氮）冰冻后用冷刀断开，升温后暴
露断裂面，然后扫描电镜拍照。
小鼠肝细胞膜冰冻蚀刻的电镜照片
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，有的贯穿整个磷脂双分子层。
结论：细胞膜中的脂质(磷脂)分子排列为连续的双分子层 根据以上实验结论构建细胞膜中磷脂分子的排布模型？
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问题： 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……
【资料6】 20世纪40年代，曾经有学者推测：蛋白质覆盖在
脂质的两边
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【资料7】1959年, 罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照 片, 看到了暗－亮－暗的三层结构。提 出了生物膜的“三明治”模型 ：
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2、对生物膜结构的探索
【资料10】 1972年，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nic-
olson)通过观察和实验，并在继承前人的研究成果基础上, 提 出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。
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二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂：双分子层---基本支架
1.组成 蛋白质：a.镶 b.嵌 c.贯穿 及结构 多糖 大多与蛋白质结合---糖蛋白/糖被(膜外侧)
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2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完
成依赖于细胞膜的( )
A 、保护作用
B、 一定的流动性
C 、全透性
D、信息交流
3、下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是( ) A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子
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( ) 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
● 不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
欧文顿推测(假说)：膜是由脂质组成的
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一、对生物膜结构的探索历程 1、对生物膜组分的探索 【资料2】20世纪初，科学家对哺乳动物成熟红细胞膜 进行了化学成分分析。在实验中发现：细胞膜不但会被溶 解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质 的物质)分解。
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再见！