15第四章 第二节 细胞膜的流动镶嵌模型

1、第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型【学习目标】知识目标：简述生物膜的结构。能力目标：探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。情感目标：培养学生严谨的推理和大胆想象能力。使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。【重点、难点】对生物膜结构的探索历程。2.生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。【知识链接】新课程标准中与本节内容有关的是“简述生物膜系统的结构和功能”。“生物膜系统 的概念和功能”已安排在第3章第2节中，此外，在第3章第1节还讲述了细胞膜的功能。 本节是

2、介绍生物膜的结构。本节内容的学习也为后续学习跨膜运输方式打下了基础。【学习过程】一、对生物膜结构的探索历程基础知识(-)从生理功能入手的科学探究资料一：时间：19世纪末1895年人物：欧文顿(E. Overton)实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。欧文顿的结论是o 资料二：20世纪初科学家第一次将膜从 中分离出来。化学分析表明：膜的主要成分是 和 o资料三：时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质(磷脂)，在空气一水界面上铺成单层分子，发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。结论：o（-

3、）“三明治”结构模型的提出资料四：时间：二十世纪50年代，电子显微镜的诞生，1959年，科学家用它观察细胞膜人物：罗伯特森（J. D. Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜暗一亮一暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型：所有的生物膜 o他把生物膜描述为 结构。又称三明治结构。这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察但这一模型解释不了膜的许多生理功能。（三）新技术带来新模型资料五：随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家发现膜蛋白,有的蛋白质是 在磷脂双分子层中的o资料六：时间：1970年人物：Larry Frye 等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞

4、的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说：细胞膜具有 o资料七：时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：细胞膜结构的 模型。典型例题【A级】维生素D能比水溶性维生素更优先通过细胞膜，这是因为（）细胞膜以磷脂双分子层作基本支架B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D.细胞膜是选择透过性膜【B级】细胞膜能被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此推断细胞膜的化学成分主要是（）A.磷脂和多糖B.磷脂和蛋白质 C.蛋白质和核酸 D.蛋白质和多糖二、流动镶嵌模型的基本内容基础知识构成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的朝向两侧，朝

5、向内侧）且其具有。（这体现了膜的流动性）蛋白质有的、有的、有的整个磷脂双分子层中。（体现了膜结构内外的不对称性）大多数蛋白质分子。（也体现了膜的流动性）在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的 与 结含形成的，叫做糖被。例如：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有 作用；糖被与 的识别有密切关系。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）除了糖蛋白之外，细胞膜表面还有 和 结合成的。典型例题 TOC o 1-5 h z 【A级】生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是（）以磷脂双分子层为基本骨架蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构静止的流动的A.B.C.D.【B级】变形虫表面的任何部位都能伸为伪足，人体内的一些白

6、细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成依赖于细胞膜具有（）A.选择透过性B. 一定的流动性C.保护性D.主动运输【C级】关于细胞膜流动性的叙述，正确的是（）因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关C.膜物质分子的运动使其具有流动性D.球蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中18.【B级】异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，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础是（）A.

7、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成B.细胞膜的外表面有糖被C.细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有一定的选择透过性问题收集：通过学习你还有那些问题没有解决，请写在这里吧！学习小结：通过本节课的学习，你掌握了哪些知识和方法？请赶快动手写下来吧！课后反思课外学习资料：几种主要的生物膜结构模型迄今为止，已提出的生物膜结构模型达几十种之多，现仅介绍几种较为重要的模型。随着研究的 深入，人们对膜结构的认识将会不断趋向全面与合理。双分子片层模型：细胞膜是由双层脂分子及内外表面附着的蛋白质所构成的。脂质分子平行排列 并垂直于膜平面。双层脂质分子的非极性端相对，极性端向着膜的内外表面，在内外表面各有一 层蛋白质。这一模型是对膜结构的一个较粗浅的认识。单位膜模型：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端朝向膜外 两侧，蛋白质通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质一磷脂一蛋白质的三层结构， 称之为单位膜。单位膜模型的主要不足在于：把膜结构描述成静止的、不变的，这显然与膜功能 的多样性相矛盾。其次，不同膜的厚度差异明显，变化范围为510nm。流动镶嵌模型：主要特点是：（1）强调了膜结构的不对称性和不均匀性。将膜蛋白分为外在蛋白 和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。（2）强调了膜结构的流动 性。认为膜的结构成分不是静止的，而是动态