高中生物必修一生物膜的流动镶嵌模型
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提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
实验探究： 1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，
提出 脂质分子排列为连续的两. 层 1959年罗伯特森提出的单位膜模型：所有生物膜都由
蛋白质-脂质-蛋白质 三层结构。
提出新问题：如果膜是静态的，细胞的一些复杂功能又怎样解 释呢？
组织新探究： 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
4.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果
你是课题组成员，请你回答下列问题：
（1）应选取人的哪种细胞做实验（ C ）
A．神经细胞
B．口腔上皮细胞
C．成熟的红细胞 D．白细胞
（2）将选取的上述材料放入 蒸馏水 ，由于渗透作用，
一段时间后细胞将破裂，然后再用 离心 法获得纯净的
嵌入蛋 白
37℃下40min后出 现了什么现象？说 明什么？
膜上的蛋白质具 有流动性
细胞膜结构和细胞流动性
流动镶嵌模型
细胞膜的立体结构
细胞膜的流动性
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
流动镶嵌模型基本内容的总结:
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、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）
膜具有 流动性 。 1972年，桑格和尼克森提出了 流动镶嵌模型。
知识闯关：第一关
1.人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管 壁，吞噬侵入人体内ห้องสมุดไป่ตู้病菌，这个过程的完成依靠 细胞膜的 （ ）
A 选择透过性 B 保护作用 C 流动性 D 扩散
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
知识闯关：第二关
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 D．自由扩散
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 增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
细胞膜具有： 1.屏障分隔 2.选择透过性 3.信息交流
其他……
弹力布能完全表现 细胞膜的功能吗？
科学家对细胞膜组成的探索历程
• ①1859年，欧文顿选用500多种化学物质 对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研 究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易 穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质， 也不容易穿过膜。
细胞膜。
（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，下列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成双层排列
。
课堂练习: 1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ A ）
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
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。
脂质 蛋白质
单位膜模型
单位膜模型无法解释的现象 白细胞吞噬病菌的过程
新技术带来新模型
科学家关于蛋白质在 细胞膜上存在的三种 方式的概括：
跨膜蛋白
在膜表面 嵌在膜中 穿透膜 蛋白质在膜中的分布是不对称的
外周蛋 白
磷脂双 分子层
•方在法推理。分假析说得还出需结论要 后 通，过还实有验必观要察对膜来的证 成 实分。进行提取、分离
和鉴定吗？
结论1：细胞膜的组成成分中含有脂质 （相似相溶原理）
②科学家对细胞膜化学成分深层分析发现， 细胞膜会被蛋白酶分解 （提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对 蛋白质分解起催化作用的物质）。
你从以上实验中能得出什么结论？
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）
流动镶嵌模型与三层结构模型的比较
流动镶嵌模型
三层结构模型
组成
是否具有 流动性
蛋白质 的分布
脂质和蛋白质
是
有的镶在磷脂双分 子层表面有的嵌入 磷脂双分子层有的 则整个贯穿于磷脂 双分子层
脂质和蛋白质 否
均匀分布在脂 质两侧
小结：概念图
空气
水
细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试 着大胆的推测和想象一下在这样的环境中， 磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
水
水
水A 水
水 水C
水B 水
水D
水E
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
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-明-暗三层结构。
脂质分子必然排列为连续的
两层
GORTER
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”
疏水 “尾部”
想一想：
磷脂分子在空气-水界面 上会怎么样铺展？
亲水的“头部”与水接触， 疏水的“尾巴”远离水， 朝向空气的一面，在水空 气界面上铺展成单分子层。
结论2：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
2、细胞膜的成分及其功能：
脂质（磷脂最丰富）大约占50%
细
胞
膜 的
蛋白质 大约占40%
成
分
糖类（少量） 大约占2%—10%
脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？
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 为红细胞表面积的2倍
19世纪末，欧文顿（E.Overton）在 研究各种细胞的透性实验
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
提出假说
思考与讨论:
•最最初初认依识据到实生验物现膜是象 由 和脂有质关组知成识的，，是经通过 过 严对谨实的验推现理象和的推大理胆 分 的析想还像是，通提过出膜成设分想， 的 是提一取种和常鉴见定的？ 科学
2.使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（ ）
A 磷脂能迅速吸水 B 磷脂是亲水性的 C 磷脂既是疏水性的又是亲水性的 D 磷脂是疏水性
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
知识闯关：第三关
3.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的 成分是（ ）
A 磷脂 B 糖蛋白 C 磷脂、蛋白质 D 蛋白质
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
课堂巩固：
现象观察：19世纪末，欧文顿发现 溶于脂质的 物质更容易透过细 胞膜。
提出假说：膜是由脂质组成 。 实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由 脂质 和 蛋白质 组成。
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
问题探讨
1.细胞膜的功能有哪些？
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？
2.上节课的物质跨塑膜料袋运输实例说明细胞膜 的什么功能？细胞膜具有弹性吗？
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
实验探究： 1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，
提出 脂质分子排列为连续的两. 层 1959年罗伯特森提出的单位膜模型：所有生物膜都由
蛋白质-脂质-蛋白质 三层结构。
提出新问题：如果膜是静态的，细胞的一些复杂功能又怎样解 释呢？
组织新探究： 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
4.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果
你是课题组成员，请你回答下列问题：
（1）应选取人的哪种细胞做实验（ C ）
A．神经细胞
B．口腔上皮细胞
C．成熟的红细胞 D．白细胞
（2）将选取的上述材料放入 蒸馏水 ，由于渗透作用，
一段时间后细胞将破裂，然后再用 离心 法获得纯净的
嵌入蛋 白
37℃下40min后出 现了什么现象？说 明什么？
膜上的蛋白质具 有流动性
细胞膜结构和细胞流动性
流动镶嵌模型
细胞膜的立体结构
细胞膜的流动性
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
流动镶嵌模型基本内容的总结:
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、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）
膜具有 流动性 。 1972年，桑格和尼克森提出了 流动镶嵌模型。
知识闯关：第一关
1.人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管 壁，吞噬侵入人体内ห้องสมุดไป่ตู้病菌，这个过程的完成依靠 细胞膜的 （ ）
A 选择透过性 B 保护作用 C 流动性 D 扩散
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
知识闯关：第二关
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 D．自由扩散
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 增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ A ）。
细胞膜具有： 1.屏障分隔 2.选择透过性 3.信息交流
其他……
弹力布能完全表现 细胞膜的功能吗？
科学家对细胞膜组成的探索历程
• ①1859年，欧文顿选用500多种化学物质 对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研 究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易 穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质， 也不容易穿过膜。
细胞膜。
（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，下列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成双层排列
。
课堂练习: 1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ A ）
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
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。
脂质 蛋白质
单位膜模型
单位膜模型无法解释的现象 白细胞吞噬病菌的过程
新技术带来新模型
科学家关于蛋白质在 细胞膜上存在的三种 方式的概括：
跨膜蛋白
在膜表面 嵌在膜中 穿透膜 蛋白质在膜中的分布是不对称的
外周蛋 白
磷脂双 分子层
•方在法推理。分假析说得还出需结论要 后 通，过还实有验必观要察对膜来的证 成 实分。进行提取、分离
和鉴定吗？
结论1：细胞膜的组成成分中含有脂质 （相似相溶原理）
②科学家对细胞膜化学成分深层分析发现， 细胞膜会被蛋白酶分解 （提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对 蛋白质分解起催化作用的物质）。
你从以上实验中能得出什么结论？
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）
流动镶嵌模型与三层结构模型的比较
流动镶嵌模型
三层结构模型
组成
是否具有 流动性
蛋白质 的分布
脂质和蛋白质
是
有的镶在磷脂双分 子层表面有的嵌入 磷脂双分子层有的 则整个贯穿于磷脂 双分子层
脂质和蛋白质 否
均匀分布在脂 质两侧
小结：概念图
空气
水
细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试 着大胆的推测和想象一下在这样的环境中， 磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
水
水
水A 水
水 水C
水B 水
水D
水E
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
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-明-暗三层结构。
脂质分子必然排列为连续的
两层
GORTER
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”
疏水 “尾部”
想一想：
磷脂分子在空气-水界面 上会怎么样铺展？
亲水的“头部”与水接触， 疏水的“尾巴”远离水， 朝向空气的一面，在水空 气界面上铺展成单分子层。
结论2：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
2、细胞膜的成分及其功能：
脂质（磷脂最丰富）大约占50%
细
胞
膜 的
蛋白质 大约占40%
成
分
糖类（少量） 大约占2%—10%
脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？
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 为红细胞表面积的2倍
19世纪末，欧文顿（E.Overton）在 研究各种细胞的透性实验
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
提出假说
思考与讨论:
•最最初初认依识据到实生验物现膜是象 由 和脂有质关组知成识的，，是经通过 过 严对谨实的验推现理象和的推大理胆 分 的析想还像是，通提过出膜成设分想， 的 是提一取种和常鉴见定的？ 科学
2.使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（ ）
A 磷脂能迅速吸水 B 磷脂是亲水性的 C 磷脂既是疏水性的又是亲水性的 D 磷脂是疏水性
恭喜你，答
对不了要！灰再心接， 再再来厉一！次！
知识闯关：第三关
3.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的 成分是（ ）
A 磷脂 B 糖蛋白 C 磷脂、蛋白质 D 蛋白质
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
课堂巩固：
现象观察：19世纪末，欧文顿发现 溶于脂质的 物质更容易透过细 胞膜。
提出假说：膜是由脂质组成 。 实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由 脂质 和 蛋白质 组成。
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
问题探讨
1.细胞膜的功能有哪些？
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？
2.上节课的物质跨塑膜料袋运输实例说明细胞膜 的什么功能？细胞膜具有弹性吗？
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