1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型,用哪种材料作细胞膜更适于体现细胞膜的功能,细胞膜的功能及特点：生命系统的边界控制物质的进出具有一定的弹性,弹力布,普通布,塑料袋,问题探究,功能,结构,总结归纳,弹力布,细胞膜的主要成分是什么？,一、对生物膜结构的探索历程,问题一：,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,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：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。,实验一,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,提出假说：膜是由脂质组成的。,相似相溶,2.在推理分析得
2、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,3.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,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,实验:采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).,化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。,时间：20世纪初,实验二,提出假说,膜的成分和结构的初步阐明，最初都是先根据实验现象和有关知识，提出假说而不是通过实验直
3、接验证的。,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,探究磷脂和蛋白质是如何组成细胞膜的？,问题二：,时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积的2倍 提出假说：,实验三,细胞膜中的磷脂是双层的,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。,连续两层排列,细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质又存在于什么位置呢？,问题三：,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,时间：1959
4、年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗 亮暗的三层结构。,实验四,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,要点：所有膜结构都相同静态的结构,“蛋白质脂质蛋白质”三明治结构模型有什么不足？,标本用干冰等冰冻。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,冰冻蚀刻电子显微法,蛋白质分子的位置,蛋白质,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.,变形虫的变形运动,植物细胞的质壁分离,白细胞吞噬病菌,你能列举一些反例吗？,变形虫的变形运动,变形虫在吞
5、噬草履虫,植物细胞质壁分离现象,植物细胞质壁分离复原现象,设计并进行实验 1970年 人鼠 细胞融合实验,融合40分钟后荧光均匀,分析现象 细胞生长；细胞运动和变形， 细胞融合,作出假设细胞膜是能够流动的。,提出问题细胞膜怎样解决生长和变形等问题,刚融合时一半红一半绿,结论细胞膜具有流动性,时间：1972年人物：桑格和 尼克森提出：流动镶嵌模型,糖蛋白,多糖,流动镶嵌模型的基本内容：,1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类2、膜的基本支架: 磷脂双分子层.（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）3、蛋白质分子的位置:蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的
6、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）,4、生物膜的结构特点:流动性.(磷脂分子是可以运动的，具有流动性;大多数的蛋白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。),磷脂分子的运动侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动伸缩震荡运动；翻转运动；旋转异构化运动。,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,糖被的作用,保护和润滑,细胞识别,信息传递,1.生物膜的流动镶嵌模型是不就完美无缺？,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
7、动作用。,思考：,3.分析生物膜模型的建立过程,你受到什么启示?,答案:,科学研究是要在实验和观察的基础上,通过严谨的推理和大胆的想像,提出假说,再通过实验进一步验证假说。科学发展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工作.科学研究依赖于科学的进步,科学进步了,就可以得到更多的数据.科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证;科学学说不是一成不变的,需要不断完善.,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 组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由组成；1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细
8、胞融合实验，指出细胞膜具有 ；1972年，桑格和 提出了 。,脂质,脂质和,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,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,课堂练习,2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）,A 细胞膜 B 核膜C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3.一分子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 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性,THE END,感谢您的光临指导!,AZHE制作1,
