连云港市海头高级中学张团结

1、生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型执教者：张团结执教者：张团结江苏省海头高级中学江苏省海头高级中学资料一：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。问题：你能推测细胞膜的成分中含有 ？一、对生物膜组分的探索一、对生物膜组分的探索蛋白质蛋白质时间：时间：18951895年年人物：人物：欧文顿（欧文顿（E.OvertonE.Overton）实验：曾用实验：曾用500500多种化学物质对植物细胞的通透性进行多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现：过上万次的实验，发现：E.OvertonE.Overton的推测：

2、的推测： 不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜资料二资料二细胞膜的通透性实验细胞膜的通透性实验膜中含膜中含脂脂质。质。问题问题： 最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通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过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？鉴定？问题问题： 在推理分析得出结论后，还有必要对膜的在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？成分进行提取、分离和鉴定呢？思考讨论一：资料三： 20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。思考：为

3、什么一开始不对细胞膜直接进行提取、分离和鉴定呢？二、构建细胞膜 这些组成成分是如何构成细胞膜这些组成成分是如何构成细胞膜的呢？的呢？磷脂是一种由甘油、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成脂肪酸和磷酸所组成的分子的分子 ， 磷酸磷酸 “头头” ” 部是部是亲水亲水的，的，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是部是疏疏水水的。的。资料四：资料四： 根据资料提供的信息，磷脂在水与空气的根据资料提供的信息，磷脂在水与空气的界面是如何排布的？界面是如何排布的？构建模型构建模型单层磷脂分子单层磷脂分子时间：时间：19251925年年 人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家E.GorterE.Gorter和和F.Grendel

4、F.Grendel 实验：实验：资料五：资料五：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气空气水界面上铺展成单分子层，测水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积得单分子层的面积约为红细胞表面积的的2 2倍倍。电电 子子 显显 微微 镜镜资料六：资料六：19591959年，罗伯特森（年，罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）用）用超薄切片技超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗显示暗- -明明- -暗暗三层结构，即蛋白质三层结构，即蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质的结构，提出所谓蛋

5、白质的结构，提出所谓“单位膜单位膜”模型。把生物膜描述为静态的统一结构。模型。把生物膜描述为静态的统一结构。单位膜模型单位膜模型单位膜模型可以解释以上现象单位膜模型可以解释以上现象吗？这种结构与它的功能相适吗？这种结构与它的功能相适应吗？细胞膜是不是静止不动应吗？细胞膜是不是静止不动的呢？细胞膜的流动性从微观的呢？细胞膜的流动性从微观上如何体现的呢？上如何体现的呢？思考讨论二：人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C细胞细胞融合融合杂交细胞杂交细胞 冰冻蚀刻冰冻蚀刻( (冰冻断裂冰冻断裂) )。标本用干冰等。标本用干冰等冰冰冻冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。后用冷刀断开，

6、升温后暴露断裂面。资料：七资料：七H2O思考讨论三：细胞是失水还是吸水？细胞是失水还是吸水？问题问题1 1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么内容是什么? ?问题问题2 2：生物膜结构内外是否对称？生物膜结构内外是否对称？思考讨论四：n生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？了呢？ n纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，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？实验技术的进步所起到怎样的作用？ 思考讨论五：小结：对生物膜结构的探索历程小结：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

7、由世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和和 组成；组成； 1959年，罗伯特森提出的年，罗伯特森提出的“三明治三明治”结构模型：所有结构模型：所有生物膜都由生物膜都由 三层结构；三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有细胞膜具有 ； 1972年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了 。脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动性流动镶嵌模型流动镶嵌模型 思考：从科学家探索生物膜的历程

8、，你能得到思考：从科学家探索生物膜的历程，你能得到什么启示？什么启示？1.1.细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模型的最大的不同是三层结构模型的最大的不同是A A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性课内反馈课内反馈D D、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型认为细蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性胞膜具有透过性C C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性B B、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型认为细蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性胞膜具有一定的流动性2.2.变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一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生理过程的完成依赖于细胞膜的 A A 、保护作用、保护作用 B B、 一定的流动性一定的流动性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流3.3.下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是 ( )( )课后探究 物质的跨膜运输是怎样的？与膜的结构有怎样的关系？n生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？呢？ n