细胞膜的流动镶嵌模型

1、第四章第第四章第2节节生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型(Fluid mosaic model of biomembrane)推测：推测： _分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解 度有关，且溶解度越大越容易通过。度有关，且溶解度越大越容易通过。欧文顿通过上万次实验发现：欧文顿通过上万次实验发现：易溶于脂质的物易溶于脂质的物 质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 细胞膜中含有细胞膜中含有脂质。脂质。验证：验证： _用用脂溶剂脂溶剂处理细胞膜处理细胞膜一、对细胞膜一、对细胞膜成分成分的探究的探究科学家在实验中

2、发现：细胞膜不但会被溶解科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶脂质的物质溶解，也会被蛋白酶( (能专一地分能专一地分解蛋白质的物质解蛋白质的物质) )分解。分解。 结论：结论：_细胞膜中含有细胞膜中含有脂质脂质和和蛋白质。蛋白质。一、对细胞膜一、对细胞膜成分成分的探究的探究脂质脂质 50%50%蛋白质蛋白质 40%40%糖类糖类 2%2%10%10%（磷脂最丰富）（磷脂最丰富）一、对细胞膜一、对细胞膜成分成分的探究的探究亲水亲水疏水疏水磷脂分子磷脂分子磷脂分子可以在空气磷脂分子可以在空气水的界面上展开为水的界面上展开为一层一层磷脂分子在磷脂分子在空气空气水水的界面上

3、会如何分布？的界面上会如何分布？二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究水水水水磷脂分子在磷脂分子在水中水中会如何分布？会如何分布？二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究水水水水水细胞膜细胞膜中的磷脂分子应如何分布？中的磷脂分子应如何分布？推测：推测：_磷脂双分子层磷脂双分子层二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究 结论：结论：_ 细胞膜中的磷脂分子形成细胞膜中的磷脂分子形成磷脂双分子层磷脂双分子层 1925 1925年年, ,两位荷兰的科学家用丙酮从人的两位荷兰的科学家用丙酮从人的成熟的红细胞中提取脂质成熟的红细胞中提取脂质, ,在空气在空气水水界面上铺展成单分子层界面上铺展

4、成单分子层, ,测得单分子层的测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气并将它在空气/ /水界面上铺成单分子层，水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是可能是A A、人的白细胞、人的白细胞 B B、鸡的红细胞、鸡的红细胞C C、蛔虫的体细胞、蛔虫的体细胞 D D、大肠杆菌细胞、大肠杆菌细胞 D 推测：推测：蛋白质分子

5、的分布蛋白质分子的分布细胞膜是由细胞膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”构成的三层构成的三层静态静态统一结构。统一结构。19591959年，年，罗伯特森罗伯特森在在电镜下看到了细胞膜电镜下看到了细胞膜清晰的清晰的暗暗亮亮暗暗的的三层结构。三层结构。二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究( (蛋白质的电子密度高，在蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。电子密度低，显亮色。) )静态模型连变形虫的变形运动都不好解释静态模型连变形虫的变形运动都不好解释二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究静态模型静态模型二、对细胞膜二、对细胞膜结

6、构结构的探究的探究 结论：结论：_人细胞鼠细胞诱导融合40分钟后3737人人- -鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验荧光标记膜蛋白细胞膜具有细胞膜具有流动性流动性荧光标记技术荧光标记技术二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究 结论：结论：_科学家将细胞膜冰冻，然后将其撕裂，从而使科学家将细胞膜冰冻，然后将其撕裂，从而使脂双层之间的内部结构暴露出来。脂双层之间的内部结构暴露出来。蛋白质蛋白质镶、嵌入、贯穿镶、嵌入、贯穿在磷脂双在磷脂双分子层中。分子层中。_二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究新技术带来新模型新技术带来新模型冰冻蚀刻技术冰冻蚀刻技术1.1.磷脂双分子层磷脂双分子层构成膜的构

7、成膜的基本支架基本支架。2.2.蛋白质分子蛋白质分子有的有的镶镶、有的、有的嵌入嵌入、有的、有的贯穿贯穿于磷于磷 脂双分子层。脂双分子层。3.3.细胞膜在细胞膜在结构结构上具有上具有一定的流动性一定的流动性。( (结构特点结构特点) )请你用自己的语言总结细胞膜的结构请你用自己的语言总结细胞膜的结构二、对细胞膜二、对细胞膜结构结构的探究的探究BackBack的基础的基础结构结构 决定决定 功能功能一定的流动性一定的流动性是是选择透过性选择透过性 糖类分布在细胞膜的糖类分布在细胞膜的外表面外表面，部分与蛋，部分与蛋白质结合形成白质结合形成糖蛋白糖蛋白。生物膜的生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型(F

8、luid mosaic model of biomembrane)外侧外侧内侧内侧蛋白质的种类和数量与膜的功能的复杂性有关蛋白质的种类和数量与膜的功能的复杂性有关思考：思考： 线粒体内膜与有氧呼吸有关，内质网膜线粒体内膜与有氧呼吸有关，内质网膜与蛋白质的加工有关。不同的生物膜，功与蛋白质的加工有关。不同的生物膜，功能有差别。能有差别。 从生物膜的组成成分上分析，从生物膜的组成成分上分析，主要是因为哪种物质有所不同？主要是因为哪种物质有所不同？蛋白质的种类和数量蛋白质的种类和数量据研究发现，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等物质较容易优先通过细胞膜，这是

9、因为：等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为：A A、细胞膜具有一定的流动性、细胞膜具有一定的流动性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双分子层为基本骨架、细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架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C C相似相溶相似相溶教材课后练习答案教材课后练习答案1、细胞膜太薄了，光学显微镜下看不见，而、细胞膜太薄了，光学显微镜下看不见，而19世纪世纪 时还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生时还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生 理功能入手进行探究。理功能入手进行探究。2.脂质和蛋白质脂质和蛋白质。3

10、.这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：不同点是：（1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。（模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。（2）流动）流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型镶嵌

11、模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。认为生物膜是静态结构。 教材课后练习答案教材课后练习答案4.D。拓展题拓展题1.生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艰辛历程，生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方法。科学家根据观察到的也告诉我们建立模型的一般方法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，科观察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈进的。学就是这样一步一步向前迈进的。2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人提示：生物膜的流动镶