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1、生物膜的流生物膜的流动镶动镶嵌模型嵌模型教学教学课课件件 某实验小组要做真核细胞三维结构模型，某实验小组要做真核细胞三维结构模型，他们分别用三种材料做细胞膜：塑料布、普通他们分别用三种材料做细胞膜：塑料布、普通布和弹力布。布和弹力布。 用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能和性质？膜的功能和性质？讨论：问题探讨：问题探讨： 回忆细胞膜的功能和性质：回忆细胞膜的功能和性质：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。细胞膜将细胞与外界环境分隔开。细胞膜控制物质进出细胞，是一种选择透细胞膜控制物质进出细胞，是一种选择透 过性膜。过性膜。细胞膜具有一定的弹性。细胞膜具有一定的
2、弹性。一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间时间：19世世纪纪末末人物：欧文人物：欧文顿顿实验实验：用：用500多种化学物多种化学物质对质对植物植物细细胞的通透性胞的通透性进进行行过过上万次的上万次的实验实验，发现细发现细胞膜胞膜对对不同物不同物质质的通透性是的通透性是不一不一样样的：凡可以溶于脂的：凡可以溶于脂质质的物的物质质，比不能溶于脂，比不能溶于脂质质的物的物质质更容易通更容易通过细过细胞膜胞膜进进入入细细胞。胞。2、最初、最初认识认识到到细细胞膜是由脂胞膜是由脂质组质组成的，是通成的，是通过对现过对现象的推理分析，象的推理分析，还还是通是通过对过对膜成分的提膜成分的
3、提取和取和鉴鉴定？定？(推理分析推理分析)1、通、通过这过这个个实验实验，你能得出什么，你能得出什么结论结论？（细细胞膜是由脂胞膜是由脂质组质组成的）成的）思考与思考与讨论: :3、为为何欧文何欧文顿顿用的是推理分析而不用提取用的是推理分析而不用提取鉴鉴定的方法去弄清定的方法去弄清细细胞膜的化学成分呢？胞膜的化学成分呢？（当（当时时的技的技术术手段不允手段不允许许） 时间：时间：1925年年 人物：两位荷兰科学家人物：两位荷兰科学家 实验：两位科学家用丙酮从人的红细胞中实验：两位科学家用丙酮从人的红细胞中 提取脂质，在空气提取脂质，在空气水界面上铺展单分子水界面上铺展单分子 层，测得单分子层的
4、面积恰为红细胞表面积层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积 的的2倍。倍。 思考与思考与讨论: :1、从、从这这个个试验试验中能得出什么中能得出什么结论结论？（细细胞膜中的脂胞膜中的脂质质分子排列分子排列为连续为连续的两的两层层）2、细细胞膜中的两胞膜中的两层层脂脂质质分子分子为为什么会在什么会在空气空气水的界面上水的界面上铺铺展成展成单单分子分子层层呢？呢？磷磷 酸酸甘甘 油油脂肪酸脂肪酸亲水性亲水性疏水性疏水性磷脂分子的结构及化学性质：磷脂分子的结构及化学性质：磷脂分子可以在空气和水的界磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。面上展开为一层。3、细胞膜中的两层磷脂分子是怎样排列、细胞膜中
5、的两层磷脂分子是怎样排列的呢？的呢？ABC提示：细胞内外均为液体环境。提示：细胞内外均为液体环境。连连续续两两层层排排列列蛋白质分子蛋白质分子时间：时间：1959年年人物：罗伯特森人物：罗伯特森实验：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗实验：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮亮暗的三层结构。暗的三层结构。提出假说：所有的生物膜都由蛋白质提出假说：所有的生物膜都由蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述为分子，两边暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述为静态的统一结构。静态的统一结构。 静态的蛋白质静态
6、的蛋白质脂质脂质蛋白质三蛋白质三层结构受到质疑层结构受到质疑三明治结构模型有什么缺陷？三明治结构模型有什么缺陷？思考与思考与讨论: :蛋白质分子蛋白质分子细胞细胞交融交融373740min人人细细胞胞小小鼠鼠细细胞胞杂交细胞杂交细胞 时间：时间：1970年年 实验：将人和鼠的细胞膜上的蛋白质用不同荧实验：将人和鼠的细胞膜上的蛋白质用不同荧光标记后，让两种细胞融合，融合细胞的一半发光标记后，让两种细胞融合，融合细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，放置一段时间后红色荧光，另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光均匀分布。发现两种荧光均匀分布。该实验能能说明什么？明什么？( (细胞膜具有流胞
7、膜具有流动性性) )思考与思考与讨论: : 1972年，桑格和尼克森提出生物膜的流动年，桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型。镶嵌模型。1、膜是由蛋白、膜是由蛋白质质和脂和脂质组质组成的。（成的。（还还有有少量多糖）少量多糖）2、膜的基本支架：、膜的基本支架：磷脂双分子磷脂双分子层层 亲亲水水头头部朝外，疏水尾部朝外，疏水尾部朝内）部朝内）二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容4、膜的、膜的结结构特点：具有流构特点：具有流动动性性 磷脂和大部分的磷脂和大部分的蛋白蛋白质质分子都是可以运分子都是可以运动动的）的）3、蛋白、蛋白质质分子有的分子有的镶镶嵌在磷脂双分子嵌在磷脂双分子层层
8、表面，表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子有的部分或全部嵌入磷脂双分子层层中，有的中，有的横跨整个磷脂双分子横跨整个磷脂双分子层层。细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动功能：功能：维护、润滑作用消化道、呼吸道上皮的糖蛋白）维护、润滑作用消化道、呼吸道上皮的糖蛋白）细胞识别细胞识别2、少数与膜脂、少数与膜脂结结合合糖脂糖脂糖类在膜上的分布：糖类在膜上的分布：1、生物膜中的糖、生物膜中的糖类类大多与膜外表面的蛋白大多与膜外表面的蛋白质结质结合形合形成糖蛋白，叫糖被。成糖蛋白，叫糖被。评价反馈评价反馈 （2 1985年年Overton在研究各种未受精卵在研究各种未受精卵
9、细细胞的胞的透性透性时时，发现发现脂溶性物脂溶性物质质容易透容易透过细过细胞膜，不溶于胞膜，不溶于脂脂质质的物的物质质透透过细过细胞膜十分困胞膜十分困难难。这这表明表明组组成成细细胞胞膜的主要成分中有膜的主要成分中有 （1变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体的某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完成说明细胞膜具有下列哪一特点 A.选择透过性 B.一定的流动性 C.保护作用 D.细胞识别脂质脂质（3 1925年年，科学家用丙，科学家用丙酮酮提取提取细细胞膜的脂胞膜的脂质质，并，并将它在空气将它在空气水界面上展开水界面上展开时时，发现这发现这个个单层单层分子的分子的面面积积相当于原来相当于原来细细胞
10、表面胞表面积积的两倍。由此可以的两倍。由此可以认为细认为细胞膜由胞膜由组组成。成。 （41970年，科学家用不同荧光染料分别标记鼠和人细胞膜上的蛋白质，使它们分别产生绿色和红色荧光。将两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在 37 水浴中保温40 min后，融合细胞上的两种颜色的荧光呈现均匀分布。这个实验说明 其原因是磷脂双分子层磷脂双分子层细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的作业：作业： 调动已有的生活经验，结合生物膜的调动已有的生活经验，结合生物膜的流动镶嵌模型，利用生活中的废弃物做流动镶嵌模型，利用生活中的废弃物做一个细胞膜的流动镶嵌模型。一个细胞膜的流动镶嵌模型。衷心感衷心感谢您的指您的指导! !再再 见见
