细胞膜流动镶嵌模型
细胞膜的流动镶嵌模型
生物膜的流动镶嵌模型
(Fluid mosaic model of biomembrane)
一、对细胞膜成分的探究
①分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解 度有关，且溶解度越大越容易通过。 ②欧文顿通过上万次实验发现：易溶于脂质的物 质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 细胞膜中含有脂质。 推测： _____________________________ 用脂溶剂处理细胞膜 验证： _____________________________
亲水
疏水
磷脂分子
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在空气——水的界面上会如何分布？
磷脂分子可以在空气——水的界面上展开为一层
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在水中会如何分布？
水
水
水
水
二、对细胞膜结构的探究
细胞膜中的磷脂分子应如何分布？
水
水
水
水
水 推测：_____________ 磷脂双分子层
二、对细胞膜结构的探究 1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的 成熟的红细胞中提取脂质,在空气——水 界面上铺展成单分子层,测得单分子层的 面积恰为红细胞表面积的2倍。
二、对细胞膜结构的探究 蛋白质分子的分布
1959年，罗伯特森在 电镜下看到了细胞膜 清晰的暗—亮—暗的 三层结构。
(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。)
推测： 细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 构成的三层静态统一结构。
二、对细胞膜结构的探究
静态模型连变形虫的变形运动都不好解释
3.细胞膜在结构上具有一定的流动性。(结构特点)
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结构
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。
细胞膜流动镶嵌模型的主要内容
细胞膜流动镶嵌模型的主要内容细胞膜，这个看似简单的“屏障”，其实是个复杂而神奇的存在，像个热闹的派对，里面的每个成分都在跳舞、说笑，热火朝天。
今天，我们就来聊聊这个细胞膜流动镶嵌模型，看看它是怎么让细胞像个活泼的小家伙一样灵活的。
1. 什么是细胞膜流动镶嵌模型细胞膜流动镶嵌模型，就像个“拼图游戏”，把各种成分拼在一起。
简单来说，它是描述细胞膜结构的一种理论。
想象一下，你在沙滩上，海浪一波波拍打，沙子在阳光下闪烁，细胞膜就是这种动态的景象。
它并不是一个静止的膜，而是一个“流动”的舞台，各种分子在上面翩翩起舞，配合得恰到好处。
1.1 主要成分细胞膜的主要成分包括磷脂、蛋白质和糖类。
磷脂就像是膜的基础，给它提供了框架。
这些磷脂分子有个“亲水”和“疏水”的性格，想象一下水和油的关系，亲水的部分喜欢水，疏水的部分则“逃避”水，正因为如此，磷脂才能自然而然地形成双层结构。
这个结构就像一个不倒翁，无论怎么摇晃，它始终保持着稳定。
而蛋白质呢？就是膜上的“舞者”，有的负责运输，有的负责信号传递，甚至还有的负责维持细胞形态。
每种蛋白质都有它自己的角色，就像一场精心编排的舞蹈，缺一不可。
而糖类则像是舞会上的装饰，起着识别和交流的作用，帮助细胞之间互相“打招呼”。
1.2 动态特性说到动态特性，细胞膜的流动性就像是一场永不停歇的舞会。
膜内的磷脂和蛋白质可以自由移动，虽然它们并不是说走就走，偶尔也有点小拘谨，但整体上，它们能在膜上自由“转圈”。
这种流动性让细胞能够灵活应对外界的变化，比如说，细胞受到刺激时，能迅速做出反应，调整自己的“舞姿”。
2. 流动镶嵌模型的功能细胞膜不仅仅是一个“外壳”，它可是一位“多面手”。
这模型的设计使得细胞膜能够完成多种功能，咱们来看看这些“超能力”吧。
2.1 选择性渗透细胞膜有个“过筛”的本领，这叫选择性渗透。
就像挑食的小孩，只吃喜欢的食物，细胞膜只允许特定的物质通过。
水、氧气等小分子可以轻松进出，但大分子和离子则需要借助蛋白质的“助力”。
细胞膜的镶嵌流动模型课件
细胞膜的流动性。
镶嵌结构的解释
镶嵌结构
细胞膜的镶嵌结构是指膜脂和膜蛋白在二维平面上随机分布，形成一种类似于“镶嵌”的 结构。这种结构使得细胞膜具有异质性，能够根据不同的生理需求来调整其组成成分的分 布和数量。
组成成分
细胞膜的组成成分主要包括膜脂和膜蛋白。膜脂是构成细胞膜的基本骨架，主要由磷脂组 成；膜蛋白则分为内在蛋白和外在蛋白，具有多种功能，如运输、识别、信号转导等。
结构特点
细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，即组成成分可以发生相对移动。这种流动性使得 细胞膜能够适应不同的生理状态和环境变化，从而保持细胞的正常功能。
模型的意义与价值
流动镶嵌模型的意义
流动镶嵌模型是细胞生物学的重要理论之一，它揭示了细胞 膜的结构和特性，为研究细胞的生理功能和疾病机制提供了 重要的理论基础。
磷脂分子中的磷酸头部朝向细胞外，而脂肪酸尾部则朝向细胞内，这种排列方式有 助于维持细胞内外环境的稳定。
磷脂分子之间的相互运动是膜流动性的基础，这种运动有助于细胞膜的变形和物质 运输。
蛋白质的分布
蛋白质在细胞膜中以不同的方式 镶嵌，包括跨膜蛋白和膜锚定蛋
白。
跨膜蛋白贯穿整个磷脂双分子层 ，参与物质运输和信号转导等重
要功能。
膜锚定蛋白则与特定的磷脂分子 结合，或与细胞骨架相互作用，
以维持细胞膜的结构和功能。
膜的流动性
细胞膜具有一定的流动性，这是由磷脂分子和蛋白质的相互运动所决定 的。
在生理状态下，细胞膜的流动性是保持细胞正常功能的重要因素之一。
当细胞受到某些刺激或损伤时，细胞膜的流动性可能会发生变化，这可 能会影响细胞的正常功能。
药物传递系统
利用细胞膜流动性，可以 设计药物传递系统，实现 药物的定向传输和释放。
解释细胞膜的流动镶嵌模型
解释细胞膜的流动镶嵌模型
细胞膜的流动镶嵌模型，也称为液态镶嵌模型（Fluid Mosaic Model），是描述细胞膜结构和功能的一种模型。
根据该模型，细胞膜由磷脂双层构成，磷脂分子是主要的构成物质。
磷脂分子具有疏水性的脂肪酸尾部和亲水性的磷酸基头部。
这些分子在水环境中会自动排列成一个双层结构，其中疏水性尾部朝向内部，亲水性头部朝向外部。
除了磷脂，细胞膜还包含其他脂类分子，如胆固醇，以及蛋白质和糖类分子。
这些分子被稳定地嵌入到磷脂双层中，并形成一个动态的、流动的结构。
根据流动镶嵌模型，细胞膜是一个液态结构，磷脂分子可以在平面内自由地互相流动。
这种流动性质使得细胞膜具有高度的可变性和适应性，可以通过改变其组成和形态来适应不同环境下的需要。
另外，磷脂双层中嵌入的蛋白质分子可以在细胞膜上自由地移动和漂浮。
这些蛋白质在细胞膜的各个功能区域扮演着不同的角色，如通道蛋白质、受体蛋白质和酶等。
细胞膜的流动镶嵌模型还解释了一些细胞膜的现象，例如信号转导、细胞融合和内吞等。
它提供了一种新颖的视角理解细胞膜的结构和功能，为研究细胞生物学和生物技术的发展提供了基础。
4.2 细胞膜的流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分 二、立体结构 三、结构特点
流动镶嵌模型的基本内容
三、结构特点：
1 、具有一定的流动性
（1）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） （2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。
2 、内外不对称性
（1）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 （2）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面
3、 糖蛋白 只存在于细胞膜外表，由细胞膜上的蛋白质与
糖脂
糖类结合形成，也叫做糖被。作用：保护和润 滑;细胞膜表面的识别
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分 二、立体结构 三、结构特点
流动镶嵌模型的基本内容
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共 穿过的磷脂分子层层数是（ ）
A 6
B 8
C 10
D 12
3、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
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（ ）
3、下列关于细胞膜的功能不正确的是： A、维持细胞内部环境的相对稳定 B、防止有用的物质流失 C、实现细胞间的信息交流 D、绝对避免有害物质进入细胞
核心提示
1 2 3 4 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类
磷脂双分子层构成膜的基本支架
细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂 生物膜的结构特点是具有一定的流动性
A 细胞膜具有一定流动性
细胞膜流动镶嵌模型的要点
细胞膜流动镶嵌模型的要点细胞膜，这个神秘的小家伙，真是生物学里的一颗璀璨明珠。
它就像是一道精致的门，既能阻挡不速之客，又能欢迎必要的进出，真是个拿捏得恰到好处的角色。
要说它的结构，流动镶嵌模型可是个大明星，闪闪发光。
这模型就像是一幅美丽的画卷，里面的成分各具特色，各自发挥着自己的作用，真是“各尽所能，尽善尽美”。
咱们的细胞膜主要是由磷脂双层构成的，就像咱们常吃的双层汉堡，里面夹着各种好东西。
每一层都像是用心铺排，外面的亲水头向着水的方向，真是个“水水水”的心态，而里面的疏水尾则是在大海里安静地待着，谁也不想搭理，真是个“小心眼”的角色。
再说说那些镶嵌在膜上的蛋白质，它们就像是这道美味佳肴上的调味品，增添了丰富的口感。
膜蛋白可以分为整合蛋白和周边蛋白，前者就像是“钉子户”，紧紧地扎根在膜上，后者则是灵活多变，像是在舞池里轻舞飞扬。
这些蛋白质不仅参与运输，还能帮助细胞沟通，相当于在细胞间搭建了桥梁。
“有桥就有路”，这话可不是随便说说的。
细胞通过这些桥梁互相传递信息，完成各种重要任务，真是“兄弟齐心，其利断金”。
细胞膜的流动性简直让人惊叹，膜就像是一片大海，磷脂和蛋白在其中自由游弋，犹如鱼儿在水中遨游，变化无常，流动自如。
这样的特性让细胞能够适应环境，处理各种挑战，真是个“见风使舵”的高手。
细胞膜的流动性也让它能轻松进行自我修复，想象一下，有个小洞出现了，细胞膜像个大侠，立马就能修补回去，简直太牛了！细胞膜不仅仅是个屏障，更是个活动的舞台。
膜上的糖分子就像是个个小旗帜，负责细胞识别。
它们在细胞外表展现自己的独特性，就像在派对上打扮得漂漂亮亮，吸引其他细胞的注意。
这样，细胞们能够“嗅出”彼此的身份，像是一场华丽的舞会，谁与谁都是好朋友，谁与谁则保持距离。
膜的选择性渗透性也是让人佩服的地方。
就像是一个严格的守门员，细胞膜不会随便让任何物质进出。
只有那些合适的“小客人”才能通过，进门之前还得过一关，真是个“严格把关”的角色。
细胞膜及流动镶嵌模型
24.01.2021
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2、生物膜的结构——流动镶嵌模型
位置：位于细胞膜的__外___表面
糖被 成分：是一层由蛋白质与多糖结合形成的_糖__蛋__白__ 功能：具有保护、润滑和___识__别____作用。
结构特点：具有 一定的流动性
原因：构成细胞膜的_磷__脂__分__子_和_蛋_白__质__分__子_大多数是可
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题组演练·科学高效 题组一 细胞膜的成分及功能 1.(2013广东六校第二次联考)一种聚联乙炔细胞膜识别器 已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别 功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生 物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化, 用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有
释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的
花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该
D 现象能很好地说明细胞膜(
)
A.主要由脂质和蛋白质组成
B.可将细胞与外界环境分隔开
C.控制物质出入细胞的作用是相对的
D.进行细胞间的信息交流
解析:本题考查细胞膜的成分和功能,题意说明细胞膜具有
识别的功能,即细胞膜有进行细胞间的信息交流的功能。
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3
二、细胞膜的成分
成分 比例
作用
蛋白质 约40% 细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使
脂质 约50%
构成细胞膜的重要成分
糖类 约10% 与蛋白质形成糖蛋白，有识别功能
重点关注：
（1）细胞膜的成分至少有4种（蛋白质、磷脂、胆固醇 和多糖），但主要成分只有2种：蛋白质和磷脂分子。
（2）不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,
细胞膜的流动镶嵌模型ppt课件
流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜是由_脂__质___、__蛋__白__质__、__糖__类__组成； 2、磷__脂__双__分__子__层__是生物膜的基本支架，具有_流__动__性；
3、蛋白质分子有的______在磷脂双分子层表面，有的部
分或全部______磷脂镶双分子层，有的整个______磷脂双 分子层；大嵌多入数蛋白质分子也是可以______横__跨； 4、在细胞膜的外侧，有一层细胞膜上的蛋运白动质与糖类结
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 一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层数是
A4
B6
C 12
D8
3、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
B.核酸分子
C.脂肪分子
D.磷脂双分子层
2、细胞膜上与细胞的识别、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
A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸
3、选择透过性是细胞膜的一个重要生理特性，下列哪一
项与细胞膜的选择透过性无关：
A.磷脂分子对某些物质的不透性
D
B.膜载体的专一性
C.脂分子对某些物质的亲合力
拓展题P69 1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研究的 艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方法。科学家 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，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。 2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。 人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断 创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构 的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能， 不断完善和发展流动镶嵌模型。
高中生物4.2 流动镶嵌模型优秀课件
这种特性的生理意义是
控制物质进出细胞。
a侧
①
② ③
b侧
生物膜的流动镶嵌模型
一、制备细胞膜
请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明 理由
哈哈！我知道了：动物细胞没有细胞壁，
因 为此制哺物的选备乳成红胞择细动熟细中动胞没物膜有细的细胞 材高胞！ 料等的核科动原学和物家因众细胞用是多哺哺的乳乳细动动胞物物器高红成！等细熟胞植胞红物作细细 胞
细菌
等渗状态
决定有着密切关系的化学物质是〔 〕
A
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
4．一位细胞学家发现，当温度升高到一定 程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其 决定因素是细胞膜的〔 A〕。
A．结构特点具有流动性 B．选择透过性 C．专一性 D．具有运输物质的功能
如下图为细胞膜的亚显微结构，请据图答复以下问 题：
活动主题一
利用你的知识推理和想象，单层磷脂 分子将以怎样的状态铺展在水面上？
空气
水
活动主题二： 磷脂双层分子在细胞上的排布情况
1959年，罗伯特森利用电镜， 获得了清晰的细胞膜照片。
暗 亮 暗
提出假说
所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构构成。电镜下看到的中间的亮层是 脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。他把生 物膜描述为静态的统一结构。
A．细胞膜是选择透过性膜
B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
C．细胞膜的分子结构具有流动性
D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
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
A．选择透过性 B．保护作用
C．流动性
细胞膜的流动镶嵌模型
资料一： 资料一： 磷脂是一种由 甘油、 甘油、脂肪酸和磷 酸所组成的分子。 酸所组成的分子。 磷酸" 磷酸"头"部是亲水 的，脂肪酸"尾"部 脂肪酸" 是疏水的。 是疏水的。
资料二： 资料二：
单位膜中的蛋白质分子是如何排布的？ 单位膜中的蛋白质分子是如何排布的？
1959年, 罗伯特森 D. Robertson)用超 年 罗伯特森(J. 用超 薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照 显示暗 明 暗三层结构, 便构建了"单位 暗三层结构 片, 显示暗-明-暗三层结构 便构建了 单位 小资料(关于电镜成像) 模型。 膜"模型。 模型
电子束照射大分子物 质散射度高，黑暗； 质散射度高，黑暗；照射 小分子物质，散射度低， 小分子物质，散射度低， 光亮。 光亮。
构建模型
流动镶嵌模型
构建模型
流动镶嵌模型
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美 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 国科学家，这是自 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 。 皮特·阿格雷 皮特 阿格雷 罗德里克·麦金农 罗德里克 麦金农
方法一： 方法一：
荧光标记 激光处理
构建模型
蛋白质 磷脂 双分 子层 蛋白质
“单位膜”模型 单位膜”
资料三： 资料三：
红色荧 光染料 标记的 膜蛋白 绿色荧 光染料 标记的 膜蛋白 小鼠细胞 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 人细胞 杂交细胞 细胞 融合
资料四： Leabharlann 料四：1972年 桑格（ 1972年, 桑格（S. J. Singer）和尼克 Singer） 森（G. Nicolson）根据免疫荧光技术、 Nicolson）根据免疫荧光技术、 冰冻蚀刻技术的研究结果, 冰冻蚀刻技术的研究结果, 在"单位膜" 单位膜" 模型的基础上提出"流动镶嵌模型" 模型的基础上提出"流动镶嵌模型"。
细胞膜的流动镶嵌模型
励志
1、当世界给草籽重压时，它总会用自己的方法破土 而出。
2、既然人生的幕布已经拉开，就一定要积极的演出； 既然脚步已经跨出，风雨坎坷也不能退步；既然我已把希
望播在这里，就一定要坚持到胜利的谢幕…… 3、我们可以失望，但不能盲目。 4、自己选择的路、就要把它走完。
5、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。 6、原以为“得不到”和“已失去”是最珍贵的，可…原
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
• 构成细胞的活物质总称为原生质。细胞的外围包 有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜称为质膜亦 称为细胞膜（cell membrane）。
• 质膜不仅是细胞把其内部与周围环境分开的边界，更重要的是，它是 细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和信息传递的重要通道。质 膜是细胞的一道可调控的动态屏障，对物质进出细胞运输有调控作用。
基于实证的逻辑推理
11
1959年，电镜超薄切片中，细胞膜显示出暗－亮－暗三条带
3.罗伯特森（J.D.Robertson）的模型： • 1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-明-暗
三层结构。 •提出“蛋白质-脂质 -蛋白质”模型（单 位膜模型），蛋白质 以肽链的厚度覆盖。 他认为膜是静态的统 一结构。
提出假说：膜是由脂类物质构成的！
20年后，科学家将膜从红细胞中分离出来 进行分析，发现主要成分是磷脂。
还发现细胞膜可被蛋白酶分解，说明膜中 还有蛋白质。
磷脂分子
亲水端 疏水端
• 1. 朗姆瓦的实验 1917年，朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥 发完以后，经过推挤，磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。 朗姆瓦水盘如下图：
14
支持罗伯特森假设的实验有哪些 ？ • 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验 • 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积实验 • 电镜观察到膜呈暗-明-暗三层结构
细胞膜的流动镶嵌模型课件
含有糖类基团的脂质，主要分布在细 胞膜的外表面，参与细胞识别、信号 传导等过程。
胆固醇
存在于动物细胞膜中，能够调节细胞 膜的流动性和通透性，同时维持细胞 膜的稳定性。
蛋白质的种类与功能
载体蛋白
镶嵌在细胞膜上，具有特异性结 合和转运物质的能力，如离子通
道蛋白、转运蛋白等。
受体蛋白
位于细胞膜表面，能够识别并结合 特定的信号分子，如激素、神经递 质等，从而触发细胞内的信号传导 过程。
脂质对蛋白质功能的影响
脂质分子的种类和分布可以影响与之结合的蛋白质的功能。例如，某些脂质分子可以与蛋 白质的特定位点结合，从而调节蛋白质的活性或稳定性。
04
细胞膜的动态特性
细胞膜的流动性
磷脂分子的运动
细胞膜中的磷脂分子具有自发的运动性，可以在膜内自由 移动和旋转，从而维持细胞膜的流动性。
蛋白质分子的运动
流动镶嵌模型与其他模型的比较
01
与三明治模型的比较
三明治模型认为蛋白质分子位于磷脂双分子层的两侧，而流动镶嵌模型
认为蛋白质分子可以覆盖、嵌入或贯穿整个磷脂双分子层。
02
与单位膜模型的比较
单位膜模型认为生物膜的结构是相同的，而流动镶嵌模型认为生物膜的
结构具有多样性，不同种类的生物膜具有不同的蛋白质种类和数量。
细胞膜中的蛋白质分子也可以在膜内移动和旋转，参与细 胞信号传导、物质运输等过程。
膜脂与膜蛋白的相互作用
膜脂与膜蛋白之间的相互作用也是细胞膜流动性的重要体 现，它们可以相互结合、分离和重组，形成不同的膜结构 和功能区域。
细胞膜的选择透过性
物质的选择性透过
细胞膜具有选择透过性，即只允 许某些物质通过，而阻止其他物 质通过。这种选择透过性是由细 胞膜上的特定通道、载体蛋白等
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3、一分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
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
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。
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
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。
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
概念图
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性 决定
① 磷脂双分子层
②蛋白质分子
结构组成
结构探究历程
思考
生物膜成分和结构的探索历程采用的是什么方法？ 提出假说，即膜的成分和结构的初步阐述，最初 都是根据实验现象和有关知识，提出假说，而不 是通过实验直接证实的。假说的提出要有实验和 观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想 象。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。
二、流动镶嵌模型的基本内容
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
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 ）
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
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？
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 ； 流动镶嵌模型 1972年，桑格和 尼克森 提出了 。
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）
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程
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