细胞膜的流动镶嵌模型（课堂PPT）

1、#提出假说：提出假说：细胞细胞膜由脂质组成膜由脂质组成不溶于脂质的物不溶于脂质的物质质 溶于脂质的物质溶于脂质的物质 实验：实验：用用500多种化合物对植物细胞的通透性进行上万次的实多种化合物对植物细胞的通透性进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡是可以溶于凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。时间：时间：19世纪末世纪末人物：人物：欧文顿（欧文顿（E. Overton） 最初认识到生物膜是由脂质组成最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现

2、象的推理分析还是通的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？过膜成分的提取和鉴定？ 在推理分析得出结论后，还有必要对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？膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？（一）从生理功能入手的科学探究（一）从生理功能入手的科学探究#分析表明：分析表明：膜的主要成分为脂质和蛋白质。膜的主要成分为脂质和蛋白质。 实验：实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，并进行化学分析。离出来，并进行化学分析。时间：时间： 2020世纪初世纪初脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？脂质和蛋白质是怎样组合形

3、成膜的呢？#小资料小资料磷脂是组成细胞磷脂是组成细胞的主要脂质，是的主要脂质，是一种由甘油、脂一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等肪酸、和磷酸等所组成的分子。所组成的分子。它有一个它有一个亲水亲水磷磷酸酸“头头”部，和部，和一个一个疏水疏水的脂肪的脂肪酸的酸的“尾尾”部。部。想一想：想一想：磷脂分子在空气磷脂分子在空气- -水界面水界面上会怎么样铺展？上会怎么样铺展？亲水亲水“头部头部”水水空气空气亲水的亲水的“头部头部”与水接触，与水接触，疏水的疏水的“尾巴尾巴”远离水，远离水，朝向空气的一面，在水空朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。气界面上铺展成单分子层。疏水疏水“尾部尾部”#推测：推

4、测：细胞膜中的细胞膜中的脂质分子必然排列脂质分子必然排列为两层为两层 实验：实验：两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成在空气水界面上铺展成单层分子单层分子，测得单分子层的面积恰为，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的红细胞表面积的2倍倍。时间：时间：1925年年人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家Gorter和和Grendel# 细胞膜的两侧都有水环境存在，细胞膜的两侧都有水环境存在，想象一下想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？是怎样排布的呢？推推测测#思考思

5、考蛋白质蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？位于细胞膜的什么位置呢？推测？推测？4040年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边假假说说透射电子显微镜透射电子显微镜（REMREM）19591959年，罗伯特森（年，罗伯特森（J. D. J. D. Robertson Robertson ）用超薄切片技术获得了用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗- -明明- -暗三层结构。暗三层结构。实验证实验证据据（二）单位膜模型的提出（二）单位膜模型的提出细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质脂质

6、脂质单位膜模型单位膜模型#草履虫的伸缩泡草履虫的伸缩泡变形虫的运动变形虫的运动细胞膜中的物质是静态的吗？细胞膜中的物质是静态的吗？ #单位膜结构模型有什么缺陷？单位膜结构模型有什么缺陷？ # 实验：实验：时间：时间：1970年年人物：人物： Larry Frye等等结论：结论：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 （三）新技术带来新模型（三）新技术带来新模型红色荧光染料红色荧光染料标记的膜蛋白标记的膜蛋白绿色荧光染料绿色荧光染料标记的膜蛋白标记的膜蛋白#思考思考 白细胞吞噬细菌的过程白细胞吞噬细菌的过程; ; 变形虫的伪足运动现象变形虫的伪足运动现象; ; 受精时细胞的融合过程。受精时细胞的融合过

7、程。 根据已有的生物知识或生活经验，寻找可以根据已有的生物知识或生活经验，寻找可以证明细胞膜具有流动性的证据。证明细胞膜具有流动性的证据。#19721972年，辛格和尼科尔森提出了年，辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。为多数人所接受。1 1、生物膜：主要成分：、生物膜：主要成分： （基本骨架）（基本骨架） （镶嵌、贯穿、覆盖）（镶嵌、贯穿、覆盖） 少量的少量的2 2、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点：3 3、生物膜的功能特性：、生物膜的功能特性：4 4、细胞膜的外表结构：、细胞膜的外表结构： ，又叫，又叫 ，作用：，作用：糖脂糖脂蛋白质蛋白质糖类糖类具有流动性具

8、有流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白糖被糖被保护和润滑、识别保护和润滑、识别流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容#（一）生物膜的流动镶嵌模型（一）生物膜的流动镶嵌模型#（二）生物膜的流动性（二）生物膜的流动性#小结：小结：19721972年，桑格和尼克森提出了年，桑格和尼克森提出了 模型。模型。1919世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的。组成的。2020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。19251925年，荷兰科学家得出：脂质分子是年，荷兰科学家得

9、出：脂质分子是 层分布的。层分布的。19591959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：所有生结构模型：所有生物膜都由物膜都由 三层结构组成。三层结构组成。19701970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有膜具有 。脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质双双蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质流动性流动性流动镶嵌流动镶嵌#磷磷脂脂蛋蛋白白质质生物膜的主要化学组成成分：生物膜的主要化学组成成分：尝试画出生物膜结构的简图，并注明主要成尝试画出生物膜结构的简图，并注明主要成分的名称。分的名称。#生物膜的结构：生物膜的结构：#1.1.白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（ ） A.A.主动运输主动运输 B.B.细胞膜的流动性细胞膜的流动性 C. C.细胞膜的选择性细胞膜的选择性 D.D. 协助扩散协助扩散随堂闯关