必修一课件：第四章第二节-生物膜的流动镶嵌模型(28张)

是谁,隔开了原始海洋的动荡,是谁,为我日夜守边防,是谁,为我传信报安康。没有你,我——一个小小的细胞会是何等模样?第2节生物膜的流动镶嵌模型

在制作真核细胞三维结构模型时，提供给你制作细胞膜的三种材料：塑料袋、普通布和弹力布。你认为选哪种材料最好?？

塑料袋普通布弹力布细胞膜具有以下功能：1.将细胞与外界环境分隔开2.选择透过性3.弹性结构与功能相适应319世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现问题：细胞膜对不同物质的通透性不同。提出假说：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相似相溶原理资料1溶于脂质的物质：固醇类激素、胆固醇、维生素D、性激素、甘油、脂肪酸、乙醇（酒精）高考题：性激素是一种固醇类物质，这主要与：A.膜的骨架磷脂双分子层有关

探究历程Year20世纪初材料2：其他科学家实验20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来，并对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。应用化学手段分析表明：a.膜的主要成分是脂质和蛋白质。b.组成膜的脂质中磷脂含量最多。资料3想一想：1磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？亲水“头部”水空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。疏水“尾部”2024/3/132、如果磷脂按进了水中，会怎样排列呢？3、如果磷脂周围全是水，磷脂分子怎样排布最稳固？4、在细胞膜上的磷脂与最后的情况一样吗？周围是不是都有水？如果情况属实，我们把细胞纵切开，会看到什么情景呢？水空气问题科学家是怎样从这一现象中得出“磷脂在细胞膜中必然是双层的排列”这一假说的呢？1925年荷兰科学家Gorter和Grendel用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。资料2设每层的膜面积为S，两层膜面积就为2S，把两层膜展开在水－空气界面上铺成一层，就会形成面积为2S的单层膜。这个猜想对吗？2024/3/13资料320世纪初科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析：脂溶性物质能优先通过生物膜，并且生物膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解化学分析表明：膜中有蛋白质2、对生物膜的探索——蛋白质猜

想蛋白质以怎样的形式结合在磷脂层上的呢？2024/3/13单位膜模型的提出细胞膜的两侧都有水环境存在，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测11三明治模型1.蛋白质在膜中分布的对称性2.静态结构要点：假说：

罗伯特森:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（三明治模型）。资料42024/3/13标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质(

)在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是（）的冰冻蚀刻电子显微法不对称镶在、嵌入、横跨2024/3/13蛋白质—脂质—蛋白质模型不能解释的现象变形虫在吞噬草履虫白细胞吞噬病菌的过程单位膜模型无法解释的现象诱导融合40分钟后370C结论人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白荧光标记技术细胞杂交技术细胞膜上的蛋白质是可以运动的。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图新技术带来新模型①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动小资料磷脂分子的运动细胞膜具有流动性时间和人物历史事件历史结论

多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构蛋白质—脂质—蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，罗伯特森1925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿3.总结：生物膜结构的探究历程2024/3/131972年桑格和尼克森二、流动镶嵌模型(1)流动镶嵌模型基本内容的总结:

1、生物膜的化学组成：主要由蛋白质和磷脂组成

2、生物膜的基本骨架：

磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。

3、蛋白质分子存在形态：

有的镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）

4、生物膜的结构特点：

流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）

基本支架具有流动性有的贯穿整个磷脂双分子层生物膜大多数可以运动生物膜具有结构特性:

磷脂双分子层蛋白质分子镶在磷脂双分子层表面部分或全部嵌入磷脂双分子层中流动性成分概念图小结2024/3/13均匀分布在脂质两侧有的镶在磷脂双分子层表面有的嵌入磷脂双分子层有的则整个贯穿于磷脂双分子层蛋白质的分布否是是否具有流动性脂质和蛋白质脂质和蛋白质组成三层结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型与三层结构模型的比较1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A细胞膜具有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子C2024/3/132、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B3、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A2024/3/13ACDB知识闯关：第一关4.人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（C）选择透过性保护作用

流动性扩散ACDB知识闯关：第二关5.使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（C）磷脂是疏水性磷脂是亲水性的磷脂能迅速吸水

磷脂既是疏水性的又是亲水性的ACDB知识闯关：第三关6.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（

C）磷脂糖蛋白

蛋白质

（分析：磷脂吸收脂溶性物质，蛋白质吸收离子和小分子物质起载体作用）磷脂、蛋白质现象观察：19世纪末，欧文顿发现

物质更容易透过细胞膜。提出假说：

。实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由

和

组成。提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？

实验探究：

1925年荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍，提出

.1959年罗伯特森提出的单位膜模型：所有生物膜都由

三层结构。提出新问题：如果膜是静态的，细胞的一些复杂功能有怎样解释呢？组织新探