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1、 巩固提问1.渗透作用的原理和产生的条件？2.动物细胞吸水、失水会发生什么现象？3.探究：植物细胞的吸水和失水，此实验的 实验结果是什么？4.植物细胞发生质壁分离和复原的原因是什么？质壁分离会自动复原的试剂有哪些？ 5.植物细胞和动物细胞吸水和失水的差异？第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型学习目标学习目标 1.1.简述生物膜的结构。简述生物膜的结构。 2.2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的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。进步所起的作用。 3.3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功探讨建立生物膜模型的过程
2、如何体现结构与功 能相适应的观点。能相适应的观点。那么生物膜的选择性吸收是 否与其特定的结构相关呢？一、对生物膜结构的探索历程时间：1919世纪末世纪末 （18951895年）年） 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上 万次实验。 发现：E.Overton的推测： 不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜膜是由脂质组成的资料1：欧文顿实验细胞膜的通透性实验实验：采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发 生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗 掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).时间：20世纪初进行实验结论：膜的成分主要是脂质和蛋白质
3、。化学分析: 发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解也会被蛋白酶分解资料2：其他科学家的实验（细胞膜主要成分提取分离实验）通过进一步的研究发现： 细胞膜的成分主要有：脂质（磷脂），蛋白质，少量糖类时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子。现象：发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面积的2倍提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的资料3：两位荷兰科学家的实验亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“ 头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。思考：细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们大 胆的推测和想
4、象一下在这样的环境中，磷脂分子 在细胞膜中可能是怎样排布的呢？磷脂分子结构水（外）水(内)细胞膜中磷脂分子的排列提出问题 除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?时间： 人物： 实验：提出模型：资料资料4 4：罗伯特森的实验：罗伯特森的实验思考“三明治”结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。1959年 罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜由 “暗-亮-暗”的三层结构构 成。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能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的？结论：细胞膜具有一定的流动
5、性人细胞鼠细胞荧光标记 膜蛋白诱导融合40分钟后370C资料5：1970年科学家进行荧光标记的小鼠细胞 和人细胞融合实验问题：（1）该实验表明什么？结构特点：生物膜具有流动性（2）根据已有的生物知识或生活经验，你能列 举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。白细胞吞噬细菌的过程；变形虫的伪足运动现象；受精时精子和卵细胞的融合过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程 。(白细胞吞噬病毒的过程)蛋白质分子时间：1972年人物：桑格和 尼克森提出： 磷脂双分子层糖蛋白多糖资料6：智慧升华流动镶嵌模型小组讨论总结：问题：细胞膜的组成成分？细胞膜的基本支架？蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？细胞膜的结构特点和
6、功能特点？多糖分子在磷脂双分子层上的分布情况？2、膜的基本支架磷脂双分子层。（磷脂分子是可以 运动的，具有流动性。） 3、蛋白质：有的镶、有的嵌入、有的横跨在磷脂双 分子层。（体现膜结构内外的流动性和不对称性）二、流动镶嵌模型的基本内容4、膜的结构特点：流动性；功能特性：选择透过性。1、主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。多糖糖蛋白蛋白质分子磷脂双分子层5、（1）细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖 类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、 胞间信息交流等有密切联系）（2) 有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。NextBack根据现象 和已有知 识提出假 说或模型用观察和实验 对假说或
7、模型 进行检验、修 正和补充 实 践 检 验建模的基本方法 1、在生物膜模型的建立和完善过程中，你受 到哪些启示?思考P69拓展题：2、生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？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课堂练习课堂练习2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜3、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
8、作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性4、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 （ ）A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素5、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散 出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共 穿过的生物膜层数是（ ）A 5 B 6 C 7 D 86、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 核酸一层膜有 层磷脂分子层，有 层磷脂双分子层 2 21 13. 一分子O2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数和磷脂分
9、子层数分别是 ( ) A。4、8 B。5、12C。6、12 D。6、14叶绿体线粒体C C1、细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质脂质蛋白质 三层结构模型的最大的不同是A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性课内反馈D、蛋白质脂质蛋白质三层结构模型认为细 胞膜具有透过性C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性B、蛋白质脂质蛋白质三层结构模型认为细 胞膜具有一定的流动性2、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一 生理过程的完成依赖于细胞膜的A 、保护作用 B、 一定的流动性 C 、全透性 D、信息交流3、下列物质中最容易通过细胞膜进入细 胞的是A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子对生物膜结构的探索
10、历程对生物膜结构的探索历程1919世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；组成的； 2020世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 由由 和和 组成；组成； 19251925年，两位荷兰科学家将年，两位荷兰科学家将红细胞膜的脂质铺展成单层分子发红细胞膜的脂质铺展成单层分子发 现此时的面积是原膜表面积的两倍，提出了现此时的面积是原膜表面积的两倍，提出了19591959年罗伯特森提出的年罗伯特森提出的“三明治三明治”结构模型：所有生物膜都结构模型：所有生物膜都 由由 三层结构；三层结构； 19701970年，荧光标记小
11、鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具 有有 ； 19721972年，桑格和年，桑格和 提出了提出了 。 脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动性 尼克森尼克森 流动镶嵌模型流动镶嵌模型小结细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层流动镶嵌模型流动镶嵌模型的基本内容：的基本内容： 成分:基本支架:蛋白质排 布方式:结构特点:功能特点:脂质脂质 蛋白质蛋白质 少量多糖少量多糖磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子有的蛋白质分子有的 磷脂双分子层表磷脂双分子层表 面，有的部分或全部面，有的部分或全部 磷脂双分子磷脂双分子 层中
12、，有的层中，有的 整个磷脂双分子层。整个磷脂双分子层。 （体现了膜结构内外的（体现了膜结构内外的 ）具有一定的具有一定的 ( (磷脂分子和大磷脂分子和大 多数蛋白质分子是可以运动的多数蛋白质分子是可以运动的) ) 选择透过性选择透过性多糖： 糖被（膜的 侧）识别、保护、润滑流动性流动性 镶在镶在 嵌入嵌入 贯穿贯穿 不对称性不对称性）外概念图小结生物膜结构特点功能特点结构组成结构探究历程决定流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子草履虫质壁分离变形虫举例说明细胞膜具有流动性2、膜的基本支架磷脂双分子层。（磷脂分子是 可以运动的，具有流动性。） 3、蛋白质分子有的镶、有的嵌入、有的横跨在磷脂 双分
13、子层。（体现膜结构内外的流动性和不对称性 ）二、流动镶嵌模型的基本内容4、膜的结构特性：流动性；功能特性：选择透过性。1、主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。糖蛋白细胞膜上的糖5、（1）细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白 质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被 与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（2) 有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。返回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?为什么？资料2：其他科学家的实验（细胞膜主要成分提取分离实验）20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的 红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会
14、被溶 解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。膜的主要成分：脂质(磷脂)和蛋白质说明：时间：1925年人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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2倍。 结论 ：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。资料3：两位荷兰科学家的实验亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“ 头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。 思考：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们大胆的推测和想 象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎 样排布的呢？磷脂分子结构2.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？有必要，仅靠推理得出的结论不一定准确，还 应通过科学实验进行检验和修正。3、那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？ 当时的技术不能实现1.最初认识到生物膜是由脂质组成
