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1、人教版必修1第4章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型1.细胞膜的功能有哪些？2.细胞膜具有弹性吗？问题探讨塑料袋普通布弹力布其他用结构跟功能相适应的 观点分析，用哪种材料 做细胞膜更适于体现细 胞膜的功能？细胞膜具有：1.屏障分隔作用2.选择透过性3.弹性弹力布能完全表现 细胞膜的功能吗？一、对生物膜结构的探索历程材料一 、时间：19世纪末 人物：欧文顿 实验：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：提出假说:细胞膜对不同物质的通透性不同膜是由脂质组成不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜思考与讨论: 最初认识到生物膜 是由脂质组成的， 是通过对实验现象
2、 的推理分析还是通 过膜成分的提取和 鉴定？在推理分析得出结 论后，还有必要对 膜的成分进行提取 、分离和鉴定吗？最初依据实验现象 和有关知识，经过 严谨的推理和大胆 的想像，提出设想 ，是一种常见的科 学方法。假说还需 要通过实验观察直 接证实。提出假说材料二、20世纪初，科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了 化学分析成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。提出假说观察和实验证据观察和实验依据推理和想象验证和完善实验证据得出结论活动主题一： 利用你小组的知识推 理和想象，提出许多磷 脂分子在空气和水界面 上单分子排布的假说， 并用画图来表达。活动主题二： 利用你小组的知识推 理和想象，
3、提出许多磷 脂分子在空气和水界面 上单分子排布后被搅动, 在水溶液中形成的相对 稳定排布假说，并用画 图来表达。脂质和蛋白质是怎样形成生物膜的呢？磷脂是组成细胞 的主要脂质，是 一种由甘油、脂 肪酸、和磷酸等 所组成的分子。它有一个亲水磷 酸“头”部，和 一个疏水的脂肪 酸的“尾”部。亲水“ 头部”疏水“尾部”小资料搅动后水溶液中形 成 球 状 的 微 团双 层 脂 分 子 的 球 形 脂 质 体空 气 和 水 界 面 上单 分 子 排 布表面积为1表面积为2提出假说:膜中脂质分子排列为连续两层实验证据材料三、 时间：1925年 人物：两位荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮从
4、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。结论：脂质分子必然排列为连续的两层GORTER脂单分子层=2材料四、 20世纪50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下观 察蛋白质显得灰暗，磷脂分子显得光亮。1959年罗伯特森在电镜 看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。蛋白质位于脂双层的什么位置呢？提出假说: 生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层 结构构成的静态统一结构单位膜模型单位膜模型无法解释的现象提出假说：细胞膜具有流动性用荧光染料标记 某蛋白质，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
5、明什么？膜上的蛋白质分 子是可以运动的材料五、时间：1970年 人物：弗雷(Frye)和埃迪登 (Edidin) 实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用 不同荧光标记后，让两种细胞融合。实验证据侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动小资料磷脂分子的运动结论：细胞膜 具有流动性新技术带来新模型在新的观察和实验证据 的基础上，1972年桑格 (S.J.Singer)和尼克森 (G.Nicolson)提出了新 的生物膜模型流 动镶嵌模型，为多数人 所接受。流动镶嵌模型（3）生物膜的结构特点1.科学研究离不开先进的实验技术2.科学探究的一般历程提出问题 作出假说 设计实验 进行实验 分析结果 表达和交流 进一
6、步探究 课堂小结二、流动镶嵌模型的具体内容 ：1、生物膜的组成：2、生物膜的基本支架：3、蛋白质分子存在形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层（亲水性头部朝向外侧， 疏水性尾部朝向内侧）。有镶在表面、嵌入、贯穿三种。外侧有的蛋白质分子 与糖类结合形成糖被。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）一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动 的） 5、生物膜的功能特点： 具有选择透过性生 物 膜结 构主要 成分结构 模型磷脂、蛋白质（还有糖蛋 白、糖脂）流动 镶嵌 模型镶嵌 贯穿结构特性具有一定的流动性基本支架：磷脂双分子层蛋白质二、生物
7、膜“流动镶嵌模型”的基本内容生物膜的流动镶嵌模型是否已完 美无缺呢？2003年度诺贝 尔化学奖授予两名研 究细胞膜的美国科学 家阿格雷和麦金农。 以表彰他们在细胞膜 物质运输的通道方面 所做的贡献。 不断完善和发展的流动镶嵌模型1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ）A细胞膜是选择透过性膜B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成C细胞膜的分子结构具有流动性D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动2人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人 体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。A选择透过性 B保护作用 C流动性 D自由扩散3一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积 增
8、大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。A结构特点具有流动性 B选择透过性C专一性 D具有运输物质的功能 ACA课堂练习: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 蛋白质分子第一关A不要灰心 ，再来一 次！CDB不要灰心 ，再来一 次！不要灰心 ，再来一 次！恭喜你，答 对了！再接 再厉！知识闯关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
9、C 主动运输 D 选择透过性第二关A不要灰心 ，再来一 次！BDC不要灰心 ，再来一 次！不要灰心 ，再来一 次！恭喜你，答 对了！再接 再厉！细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递 和血型决定有密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸第三关B不要灰心 ，再来一 次！ADC不要灰心 ，再来一 次！不要灰心 ，再来一 次！恭喜你，答 对了！再接 再厉！4在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗 体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。 实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分 明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就 平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。（1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可 以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。（2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结构上具有_性。蛋白质 流动性 特异材料七、1972年，桑格和尼克森在新的观察和实 验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。
