生物必修一 生物膜的流动镶嵌模型

1、第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出细胞膜的功能？1. 1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开2. 2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程膜的组成成分是什么？膜的组成成分是什么？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程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一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程膜的主要

2、成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质. .组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多. .此外，还含有少量的糖类。此外，还含有少量的糖类。一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程这些成分在膜中如何排列的呢？这些成分在膜中如何排列的呢？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程磷磷 酸酸脂肪酸脂肪酸亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程磷脂分子结构特点：磷脂分子结构特点：一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 双层磷脂分子是如何排布构成生物膜双层

3、磷脂分子是如何排布构成生物膜结构的呢？结构的呢？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 双层磷脂分子是如何排布构成生物膜双层磷脂分子是如何排布构成生物膜结构的呢？结构的呢？ A B C水水水水一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程）。小资料：小资料：当电子束照射被检验样品，当电子束照射被检验样品，由于电子与不同物质产生碰撞时，产生不同散射度。由于电子与不同物质产生碰撞时，产生不同散射度。蛋白质电子密度高蛋白质电子密度高，故显微镜下显示，故显微镜下显示暗带暗带，磷脂分子电子密度低磷脂分子电子密度低，则显示，则显示亮带亮带。一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探

4、索历程(白细胞吞噬病毒的过程白细胞吞噬病毒的过程)膜上蛋白质可以运动，细胞膜具有一定的流动性膜上蛋白质可以运动，细胞膜具有一定的流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记荧光标记 膜蛋白膜蛋白诱导诱导融合融合40分钟后分钟后370C一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程：19721972年年桑格和尼克森桑格和尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容 二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容P68二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容制作制作概念图概念图：二、流动镶嵌

5、模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容制作制作概念图概念图：生物膜生物膜具有一定具有一定的的流动性流动性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子主要成分主要成分基本支架基本支架三种位置三种位置结构特点结构特点具有流动性具有流动性大多数分大多数分子运动的子运动的脂质脂质镶在镶在表面表面嵌入嵌入中中贯穿整个贯穿整个二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D D等等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞

6、膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子3.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递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（和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸2.2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜线粒体膜 D 叶绿体膜叶绿体膜4.4.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体

7、某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（都依赖于细胞膜的（ ）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 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性5、一分子一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入该细胞的叶绿体基质内，共穿过的磷脂来，进入该细胞的叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层层数是（分子层层数是（ ）A 6 B 8 C 12 D 16磷脂分子的流动性磷脂分子的流动性: :返回1、膜的组成成分：、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还

8、有少量的糖类主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类磷脂双分子层磷脂双分子层.（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）蛋白质分子有的蛋白质分子有的镶嵌镶嵌在磷脂双分子层表面在磷脂双分子层表面,有的部分或全部有的部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层中，有磷脂双分子层中，有的的横跨横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）构内外的不对称性）假说假说科学实验科学实验科学家科学家时间时间欧文顿欧文顿两位荷兰两位荷兰科学家科学家罗伯特森罗伯特森1919世世纪末纪末19251925年年19591959

9、年年19701970年年19721972年年膜是由脂膜是由脂质组成的质组成的生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构细胞膜具细胞膜具有流动性有流动性在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上弗雷和弗雷和埃迪登埃迪登桑格和桑格和尼克森尼克森对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程用用500500多种化学物质对植物细胞进多种化学物质对植物细胞进行上万次的通透性的实验，发现脂行上万次的通透性的实验，发现脂质更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜从细胞膜中提取脂质，铺成单层分从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的子，面积是细胞膜的2 2倍倍电镜下看到细胞膜有电镜下看到细胞膜

10、有“蛋白质蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的三层结构构成分别用绿色和红色荧光染料标记两分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀分布发现荧光均匀分布细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的两层为连续的两层流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.1.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是不就完美无缺？思考：思考：3.3.分析生物膜模型的建立过程分析生物膜模型的建立过程,你受到什么你受到什么启示启示?答案答案: 科学研究是要在实验和观察的基础上科学研究是要在实验和观察的基础上,通过严通过严谨的推理和大胆的想像谨的推理和大胆的

11、想像,提出假说提出假说,再通过实再通过实验进一步验证假说。验进一步验证假说。 科学发展是一个长期的过程科学发展是一个长期的过程,涉及到许多科学涉及到许多科学家辛勤的工作家辛勤的工作. 科学研究依赖于科学的进步科学研究依赖于科学的进步,科学进步了科学进步了,就就可以得到更多的数据可以得到更多的数据. 科学家的观点并不全是真理科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践还必须通过实践验证验证;科学学说不是一成不变的科学学说不是一成不变的,需要不断完需要不断完善善.1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素素D D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为等物质较容易优

12、先通过细胞膜，这是因为（ ）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2、异体器官的移植手术往往很难成功。最、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障碍就是大的障碍就是 异体细胞间的排斥，这主要是由异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基于细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是（础是（ ） A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B细胞膜

13、表面有糖蛋白细胞膜表面有糖蛋白 C细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 D细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性B3 3、变形虫的任何部位都能伸出变形虫的任何部位都能伸出伪足伪足，人体，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完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（成都依赖于细胞膜的（ ）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 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性B4 4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传、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递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）A

14、A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸A变形虫的变形运动变形虫的变形运动植物细胞的质壁分离植物细胞的质壁分离白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌糖蛋白糖蛋白细胞膜上的糖细胞膜上的糖分布在细胞膜外表面，主要与蛋白质结合形成分布在细胞膜外表面，主要与蛋白质结合形成糖蛋白糖蛋白。细胞膜外侧许多糖蛋白组成的一层结构叫做细胞膜外侧许多糖蛋白组成的一层结构叫做糖被糖被。糖被：糖被：具有保护和润滑、具有保护和润滑、 与细胞识别、与细胞识别、 细胞间信息传递等功能。细胞间信息传递等功能。亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪部是亲水的，脂肪酸酸“尾尾”部是疏水

15、的。部是疏水的。：19721972年年桑格和尼克森桑格和尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型特点特点 单层磷脂分子在空气单层磷脂分子在空气水界面上水界面上是如何排布的呢？是如何排布的呢？蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的假说假说科学家科学家时间时间欧文顿欧文顿两位荷兰科学家两位荷兰科学家罗伯特森罗伯特森1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初19591959年年19701970年年19721972年年膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的生物膜为三层静态统一结构生物膜为三层静态统一结构细胞膜具有流动性细胞膜具有

16、流动性弗雷和埃迪登弗雷和埃迪登桑格和尼克森桑格和尼克森对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程细胞膜中脂质为连续的两层细胞膜中脂质为连续的两层流动镶嵌模型流动镶嵌模型巩固：巩固： 对生物膜结构的探索历程：对生物膜结构的探索历程：1、19世纪末，欧文顿提出：膜由世纪末，欧文顿提出：膜由 组成；组成；2、20世纪初，化学分析得出：膜的成分是世纪初，化学分析得出：膜的成分是 和和 ；3、1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是年，荷兰科学家得出：脂质分子是 的；的；4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：年，罗伯特森在电镜观察下得出： 的的三分层结构；三分层结构；5、1970年，用荧光标记技术证

17、明：膜具有年，用荧光标记技术证明：膜具有 性；性；6、1972年，桑格和尼克森提出：年，桑格和尼克森提出： 模型。模型。假说假说科学家科学家时间时间欧文顿欧文顿两位荷兰科学家两位荷兰科学家罗伯特森罗伯特森1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初19591959年年19701970年年膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的生物膜为三层静态统一结构生物膜为三层静态统一结构细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性弗雷和埃迪登弗雷和埃迪登对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程细胞膜中脂质为连续的两层细胞膜中脂质为连续的两层19251925年年细胞膜由脂质和蛋白质组成细胞膜由脂质和蛋白质组成科学家科学家磷脂内外

18、两层所含的磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同蛋白质种类和数量不同,呈现呈现了膜的了膜的不对称性不对称性;糖类在细胞膜中的分布很少糖类在细胞膜中的分布很少,并且与蛋白质或脂质并且与蛋白质或脂质结合成结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈现了膜也呈现了膜的的不对称性不对称性.5.膜的不对称性膜的不对称性因此因此, ,根据糖蛋白的分布根据糖蛋白的分布, ,可以判断细胞膜的内外侧可以判断细胞膜的内外侧. .根据今天所获得的信息，你能否根据今天所获得的信息，你能否构建一个细胞膜模型？构建一个细胞膜模型？想一想：想一想：画一画：画一画：细胞膜的结构模型简图细胞膜的结构模型简图蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层三三明明治治模模型型思考思考 生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？ 说说你的看法。说说你的看法。 生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。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人类对自然界的