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1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型新课导入其他【思考】用结构和功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更适合体现细胞膜的功能？为什么？弹力布【分析】作为细胞膜要满足下列几个条件：能作为细胞这一系统的边界；能让一部分物质透过；具有一定的弹性。【思考与讨论】弹力布能完全表现细胞膜的功能吗？弹力布三种材料中弹力布较适合做模型中的细胞膜。学习目标通过简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容，能够举例说明生物膜的结构特点是具有一定的流动性。通过分析科学家建立生物膜模型的过程，能够阐述科学发展的一般规律。新知探究1.19世纪末，欧文顿（E.Overton）发现：不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜【思考】欧文顿的实验
2、发现了什么？一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程2.20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。 【思考】从资料2中我们可以知道细胞膜的主要成分是什么？ 脂质和蛋白质3.1925年,两位荷兰科学家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。【推论】细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！【思考】通过实验现象可以得到怎样的推论？ 细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想像一下，在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢？【推测】尾部
3、疏水端头部亲水端磷脂分子l细胞内、外是以水为主的溶液l所以磷脂双分子层的排布应为分析:4.1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-亮-暗三层结构。蛋白质蛋白质脂质单位膜模型【思考】三层结构中暗指的是什么？亮又指的是什么？【思考】 “三明治”结构模型有什么不足？1.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。2.细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等这些现象无法解释。5.1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验绿色荧光染料标记的膜蛋白红色荧光染料标记的膜蛋白小鼠细胞细胞融合40min37 杂交细胞人
4、细胞细胞膜具有流动性体现细胞膜流动性的实例还有分泌蛋白的分泌、植物细胞的质壁分离与复原等。【思考】实验结果说明了什么？ 6.1972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【例1】科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来，并将它在“空气水”界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（ ）A单层排列 B均匀稀疏排列 C双层排列 D均匀紧密排列C【解析】由于构成细胞膜的磷脂呈双层排列，因此将细胞膜中的磷脂成分提取出来铺成单分子层，单分子层的表面积相当于原细
5、胞膜表面积的两倍。【解题关键】分析单分子层的表面积和原细胞膜表面积的关系。1.生物膜的基本支架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝向内侧）。磷脂分子二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容2.蛋白质分子存在形态：3.生物膜的结构特点：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧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）。要分清糖链和糖蛋白。【例2】如图是细胞膜的亚显微结构模式图，表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是（ ）A.细胞之间的相互识别与有关B.表示蛋白质分子C
6、.分子大都是可以运动的D.细胞膜的功能特性与分子无关D【解析】细胞膜的主要成分为蛋白质和构成基本支架的磷脂双分子层；大都是不断运动的，是细胞膜流动性的基础，糖蛋白具有识别等作用；细胞膜的结构特点是功能特性的基础。【解题关键】识别图中各部分结构和名称。【警示】（1）糖被只分布在细胞膜外表面。这是判断物质进还是出细胞膜的标志。（2）由于蛋白质具有结构特异性和功能多样性，因此膜的不同部位尽管结构一样，但功能可能不一样。（3）具有一定的流动性是细胞膜的结构特点；选择透过性是细胞膜的功能特点。课堂小结基本支架具有流动性有的横跨整个磷脂双分子层生物膜大多数可以运动生物膜具有的结构特点: 磷脂双分子层蛋白质
7、分子部分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成分随堂测试1.生物膜的“蛋白质脂质蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象()A细胞膜是细胞的边界B溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C变形虫做变形运动D细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中【解析】“蛋白质脂质蛋白质”静态结构模型，不能解释变形虫的变形运动，因为变形运动体现细胞膜的流动性。C2.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ）A.5 B.6 C.7 D.83.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型的决定有着密切关系的化学物质是（ ）A.糖蛋白 B.磷脂 C.
8、脂肪 D.核酸BA4在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事，利用体外胆管上皮细胞感染模型，分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程。结果发现，隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时，会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集，导致膜局部快速水内流，从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答：（1）上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。（2）下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 （ ） A肿瘤细胞的浸润转移 B白细胞吞噬异物 C葡萄糖进入小肠上皮细胞D抗体的分泌（3）若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致，可另设计一组对照实验，用 对_进行处理。【解析】（1）从题中所给材料可知，细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起，说明细胞膜具有一定的流动性。（2）肿瘤细胞的浸润转移，需进行变形运动；白细胞吞食异物，细胞膜要伸出伪足将异物包裹；抗体的分泌，细胞膜要出芽进行胞吐，都与细胞膜伸展突起相关。 葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的，与上皮细胞细胞膜伸展突起无关。答案：（1）一定的流动性 （2）A、B、D （3）蛋白质抑制剂 水通道蛋白（3）要证明水的快速内流是水通道蛋白开放所致，自变量是细胞膜上水通道蛋白开放与否，因变量是否大量进入细胞，因此，用蛋白质抑制剂抑制水通道蛋白的活性作为对照即可。退出
