生物膜流动镶嵌模型唐智明教学内容

生物膜流动镶嵌模型唐智明一、生物膜的探索历程（一）、关于成分的探索1、19世纪末欧文顿用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究，发现：

易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过。于是他提出膜是由

组成。●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜（1）欧文顿根据什么原理得出上述结论？（自主完成）

-----相似相溶原理（2）得出上述结论后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？为什么？（自主完成）

-----有必要，欧文顿得出的结论只是假说，只能说明膜中某成分与脂质结构相似。2、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：

化学分析膜成分的方法有哪些？（自主合作完成）-----与特定的化学试剂反应产生特定颜色溶脂剂、蛋白酶----膜功能破坏3．1925年，两位荷兰科学家做了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的：

倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的

！脂质主要为：

阅读66页思考与讨论中第3点对磷脂分子的介绍及其分子简图，结合细胞膜所处的环境画出细胞膜中的脂质分子的排列。（自主合作完成）

亲水头部疏水尾部细胞外侧细胞内侧4．20世纪40年代，科学家推测脂质两边各覆盖着________________。5．1959年，罗伯特森根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出生物膜结构模型

。他将生物膜描述为

的统一结构。

罗伯特森基于什么原理提出生物膜结构模型？（自主完成）------脂质透光性大于蛋白质他将生物膜描述为静态的统一结构合理吗？如不合理说明理由。（自主完成）------不合理，细胞生长，变形虫运动

6、新技术的应用：蛋白质并不是全部平铺在脂质表面，有的是：

（1）结合之前画出的磷脂分子排布，进一步完善生物膜的模型。蛋白质7、1970年人——鼠细胞融合实验:

标记小鼠细胞表面的蛋白质，

标记人细胞表面的蛋白质，融合后37摄氏度保温40分钟，两种颜色的荧光

，表明细胞膜具有：

磷脂可以流动，大多数蛋白质也可以流动。

8．1972年，桑格和尼克森提出的生物膜的________模型为大多数人所接受。

二、流动镶嵌模型的基本内容１．（１）化学成分：

和

具有流动性，少量

。（２）基本支架：

。（３）蛋白质的分布：

。（4）糖类脂质：分布在细胞膜的：

侧。糖蛋白具有作用。作为判断细胞内外侧的依据。２．生物膜的结构特点：。３．生物膜的功能特点：

。思考1：化学成分、结构、功能之间是什么关系呢？梳理生物膜的化学成分、结构特点、功能特点之间的联系，用概念图形式表示出来。（自主合作完成）

流动性与选择透过性的关系拓展延伸1．细胞膜的结构特点——流动性细胞膜具有流动性，原因是构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。2．细胞膜的功能特性——选择透过性细胞膜具有选择透过性主要与细胞膜上的载体蛋白的专一性有关。生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果生物膜失去了选择透过性，细胞膜可能已经遭到破坏。思考2：从生物膜流动镶嵌模型的探索历程中归纳模型建立的基本步骤：（自主合作完成）模型建立（科学研究）的基本步骤思考3：从生物膜流动镶嵌模型的探索历程中你对科学发展有哪些领悟？时间科学家贡献所用技术（原理）19世纪末欧文顿膜有脂质组成相似相溶（推测）20世纪初科学家膜主要成分脂质和蛋白质化学分析（证据）1925年两位荷兰科学家脂质两层排列脂质提取20世纪40年代科学家脂质两边覆盖蛋白质推测1959年罗伯特森蛋白质-脂质-蛋白质电子显微镜超薄切片蛋白质有的镶嵌新技术1970年科学家流动性细胞融合，荧光标记1972年桑格和尼克森流动镶嵌模型物理模型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.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.......基础巩固练习1、细胞膜经脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断，细胞膜的化学成分主要是(多选)()A．磷脂B．蛋白质C．多糖D．核酸答案AＢ2、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，共穿过的磷脂分子层数是（）A.5B.6C.7D.12答案：D3.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选择透过性答案：B4、下列说法正确的是()。 A．欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的” B．生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜 C．流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的 D．建立生物膜模型过程中，实验技术的进步起了关键性的推动作用答案：D5.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核酸答案：A6、在处理污水时，人们设计出一种膜结构，能有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的（）Ａ．选择功能Ｂ.流动性功能Ｃ．解毒功能Ｄ．选择透过性功能答案：D7、下图为物质出入细胞膜的示意图。请据图回答。（1）A代表____________分子；B代表____________；C代表____________。(2)细胞膜从功能上来说，它是一层____________膜。（3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有_______________________。课堂小结

谢谢！恳请大家批评指正！ＴＥＬ：１３８８２０９８３０９ＱＱ：２３７４１６２２３拔高训练1、能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是（）A．淀粉酶、纤维素、溶菌酶B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶

D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶答案：B2、单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图)，它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述正确的是

A．在A处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞B．在B处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞C．在A处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞D．在B处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞答案：C3、人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录，据此不能得到的结论是温度增加到1