生物-先晓波生物膜的流动镶嵌模型

1、生物先晓波生物膜的流动镶嵌模型细胞膜的组成成分是什么？ 这些物质是如何组成膜的？ 蛋白质位于细胞膜的什么位置？ 怎样证明膜中的物质非静态？ 探 究一、对生物膜结构的探索历程资料1 时间：19世纪末 人物：欧文顿 实验发现： 提出假说：细胞膜是由脂质组成的。 不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜的通透性实验细胞膜的组成成分是什么？问题1：欧文顿提出这一假说，是通过对现象的推理分析还是对膜成分的提取和鉴定？问题2：通过推理分析得出的结论，还有必要对膜的成分进行提取和鉴定吗？问题3：那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取和鉴定呢？这些物质是如何组成膜的？ 时间：1925年 人物：荷兰科学家 实

2、验：用丙酮从人的红细胞中提取出脂质（这里的脂质主要指磷脂），在“空气水”界面上铺展成“单分子层”，并测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍。 提出：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。资料2 其头部的磷酸基具有“亲水性”，尾部的脂肪酸具有“疏水性”。由此可知，磷脂分子是怎样在“空气水”界面上会形成“单分子层”的？水空气磷脂分子在细胞膜中的排列为连续的两层。水水水水水水ABC（ ）B 时间：1959年 人物：罗伯特森 实验：利用电子显微镜观察到了细胞膜的“暗亮暗”三层结构，提出了“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构模型，又称为“单位膜结构模型”，他认为这是一种静态结构。蛋白质位于细胞膜的什么位置？

3、资料3 “蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构 单位膜模型无法解释的现象资料4 用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。荧光标记技术37下40min后出现了什么现象？说明什么？膜上的蛋白质具有流动性。怎样证明膜中的物质非静态？ 在继承前人的结论基础上，结合新的观察和实验证据，1972年桑格和尼克森提出了新的生物膜模型流动镶嵌模型，为大多数人所接受。 新技术带来新模型？“流动镶嵌模型”的基本内容有哪些？（预习教材68页的内容，完善之前所做的物理模型）二、流动镶嵌模型的基本内容1、磷脂双分子层是生物膜的基本骨架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧。2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分

4、子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这里体现了膜结构内外的不对称性。3、在细胞膜的外侧，有一层由蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白（糖被）。糖蛋白的功能：保护、润滑作用、识别作用等。4、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。磷脂分子的运动有多种形式：（如下图）此外，大多数的蛋白质也是可以运动的，体现了细胞膜的结构特点：流动性。5、在磷脂之间，有一些小孔，可以让一些物质进出；蛋白质也可以成为物质进出膜的通道。这说明，膜可以控制物质的进出。体现了细胞膜的功能特点：选择透过性。6、膜的成分：主要是脂质、蛋白质。（少量糖类）1、精选练习：（1）B （2）脂质 （3）磷脂双分子

5、层 （4）细胞膜具有一定的流动性 构成细胞膜的蛋白质分子，大多数是可以运动的 评价反馈参考答案2、讨论交流：（1）生物膜的流动镶嵌模型是完美无缺的吗？请说说你的看法。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创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。 （2）纵观整个生物膜结构模型的探索过程，你能谈谈实验技术的进步起到怎样的作用吗？ 在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如血影的制取和化学成分的鉴定技术使人们认识膜的化学组成；电子显微镜的诞生使人们终于看

6、到了膜的存在；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。（3）分析生物膜模型的建立过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？ 在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。 （4）如果我们用鸡的红细胞来提取细胞膜，并获得脂质的单分子层，再将单分子层的面积S1和红细胞表面积S2进行比较，又会出现怎样的比例关系呢？ S12S2（5）分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？ 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象，提出假说，再通过实验进一步验证假说。 科学研究依赖于技术的进步，技术进步了，可以得到更多新的实验数据。 科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学