细胞膜流动镶嵌模型(整理)
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细胞膜的流动镶嵌模型
提出假说： 膜的成分中有脂质
人们最初认识到细胞膜是由脂质构成的， 是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是 一种推理？
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？为什 么？
时间：20世纪初
实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的红 细胞中分离出来。化学分析表明：膜的主 要成分是脂质和蛋白质
结构要与功能相适应 基本的生物学观点
这样的结构模型能解释膜的功 能吗？
时间：1970年 实验：
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
细胞融合 杂交细胞 绿色荧光染料标记 鼠细胞表面蛋白质 得出结论： 细胞膜具有流动性
37℃ 40min
单位膜模型的缺陷：
单位膜模型认为：膜是静止的； 膜是统一的 实验或事实证明：膜是运动的； 不同的膜功能不同 决定 不同的膜结构不同
第 2节
生物膜的流动镶嵌模型
SHENGWUMO DE LIUDONG XIANGQIAN MOXING
授课人 王伟伟
一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成 分之间的组合形式。要弄清一种物质或物体的 结构，首先要弄清它的组成成分。
细胞膜的组成成分是什么呢？
时间：19世纪末（1895年）
实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质 对植同物质的通透性是不一样的：可以溶 于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通 过细胞膜。
流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无 法完美地回答生物膜的所有功能。所以后来不 断提出一些新的模型，如Wallach于1975年提出 晶格镶嵌模型；Jain和White于1977年提出板块 镶嵌模型等。迄今为止，已提出的生物膜结构 模型达几十种之多。生物膜的结构模型虽然有 很多种，但被广泛接受的结构模型基本内容是 趋向一致的，其要点和特点基本相同，主要包 括膜的分子组成和结构特征。
人们最初认识到细胞膜是由脂质构成的， 是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是 一种推理？
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？为什 么？
时间：20世纪初
实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的红 细胞中分离出来。化学分析表明：膜的主 要成分是脂质和蛋白质
结构要与功能相适应 基本的生物学观点
这样的结构模型能解释膜的功 能吗？
时间：1970年 实验：
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
细胞融合 杂交细胞 绿色荧光染料标记 鼠细胞表面蛋白质 得出结论： 细胞膜具有流动性
37℃ 40min
单位膜模型的缺陷：
单位膜模型认为：膜是静止的； 膜是统一的 实验或事实证明：膜是运动的； 不同的膜功能不同 决定 不同的膜结构不同
第 2节
生物膜的流动镶嵌模型
SHENGWUMO DE LIUDONG XIANGQIAN MOXING
授课人 王伟伟
一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成 分之间的组合形式。要弄清一种物质或物体的 结构，首先要弄清它的组成成分。
细胞膜的组成成分是什么呢？
时间：19世纪末（1895年）
实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质 对植同物质的通透性是不一样的：可以溶 于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通 过细胞膜。
流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无 法完美地回答生物膜的所有功能。所以后来不 断提出一些新的模型，如Wallach于1975年提出 晶格镶嵌模型；Jain和White于1977年提出板块 镶嵌模型等。迄今为止，已提出的生物膜结构 模型达几十种之多。生物膜的结构模型虽然有 很多种，但被广泛接受的结构模型基本内容是 趋向一致的，其要点和特点基本相同，主要包 括膜的分子组成和结构特征。
第4章第2节 生物膜的流动镶嵌模型(笔记)
二、对生物膜结构的探索历程
1、19世纪末 1895年，欧文顿： 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透
性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的
2、20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出 来，通过化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年荷兰科学家：用丙酮从人红细胞膜中提取脂 质，在空气－水界面上铺成单层分子，测得单分子层 的面积恰为红细胞表面积的2倍。 结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为两层
8
6、主动运输
特点： 从低浓度到高浓度； 需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。
如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄 糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
载体具有转一性，不同的离子 需要不同的载体运输。
7、主动运输具有重要的意义： 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保
证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选 择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和 对细胞有害的物质。
特点： • 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不消耗能量。 如：水、氧气、二氧化碳、
甘油、乙醇、苯等。
4、协助扩散特点、物质： 特点： ➢从高浓度到低浓度； ➢需要载体蛋白的协助； ➢不需要能量。
如：葡萄糖分子进入红细胞。
5、自由扩散和协助扩散相同点和不同点： 都自自是由由顺扩扩浓散散度不梯需（度要fre运 载e 输 体di， ，ffu都 协si不 助on需 扩）要 散能 需量要载体 协助扩散 （facilitated diffusion）
4、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。 磷脂分子组成元素：C、H、O、N、P 磷脂在空气－水界面上铺成单层分子的排列方式：
细胞膜的流动镶嵌模型
第四章第2节
生物膜的流动镶嵌模型
(Fluid mosaic model of biomembrane)
一、对细胞膜成分的探究
①分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解 度有关，且溶解度越大越容易通过。 ②欧文顿通过上万次实验发现：易溶于脂质的物 质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 细胞膜中含有脂质。 推测： _____________________________ 用脂溶剂处理细胞膜 验证： _____________________________
亲水
疏水
磷脂分子
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在空气——水的界面上会如何分布？
磷脂分子可以在空气——水的界面上展开为一层
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在水中会如何分布？
水
水
水
水
二、对细胞膜结构的探究
细胞膜中的磷脂分子应如何分布？
水
水
水
水
水 推测：_____________ 磷脂双分子层
二、对细胞膜结构的探究 1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的 成熟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。
二、对细胞膜结构的探究 蛋白质分子的分布
1959年，罗伯特森在 电镜下看到了细胞膜 清晰的暗—亮—暗的 三层结构。
(蛋白质的电子密度高，在 电镜下显暗色；磷脂分子的 电子密度低，显亮色。)
推测： 细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 构成的三层静态统一结构。
二、对细胞膜结构的探究
静态模型连变形虫的变形运动都不好解释
3.细胞膜在结构上具有一定的流动性。(结构特点)
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结构
生物膜的流动镶嵌模型
(Fluid mosaic model of biomembrane)
一、对细胞膜成分的探究
①分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解 度有关，且溶解度越大越容易通过。 ②欧文顿通过上万次实验发现：易溶于脂质的物 质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 细胞膜中含有脂质。 推测： _____________________________ 用脂溶剂处理细胞膜 验证： _____________________________
亲水
疏水
磷脂分子
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在空气——水的界面上会如何分布？
磷脂分子可以在空气——水的界面上展开为一层
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在水中会如何分布？
水
水
水
水
二、对细胞膜结构的探究
细胞膜中的磷脂分子应如何分布？
水
水
水
水
水 推测：_____________ 磷脂双分子层
二、对细胞膜结构的探究 1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的 成熟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。
二、对细胞膜结构的探究 蛋白质分子的分布
1959年，罗伯特森在 电镜下看到了细胞膜 清晰的暗—亮—暗的 三层结构。
(蛋白质的电子密度高，在 电镜下显暗色；磷脂分子的 电子密度低，显亮色。)
推测： 细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 构成的三层静态统一结构。
二、对细胞膜结构的探究
静态模型连变形虫的变形运动都不好解释
3.细胞膜在结构上具有一定的流动性。(结构特点)
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结构
一轮复习：细胞膜流动镶嵌模型
【了解感知】4、5：
C层Biblioteka 4、说出流动镶嵌模型提出的科学家并简述该模型的内容
5.说出下图不同数字代表的结构及作用
【迁移运用】1：
B、C层展示
1、摄取细胞膜成分中的磷脂，将其铺在空气—水界面上，测得磷 脂占有面积为S。请预测细胞表面积的值接近于______。
2、 磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾 部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式 存油,每个小油滴都由磷脂膜包被,该膜最可能结构是（ ） A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内 B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同 D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
(3)①40 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min， 10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min 结论：温度升高时细胞膜的流动加快、加强 ②40 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间大于40 min， 10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间小于40 min 结论：升高时细胞膜的流动减慢、减弱 ③40 ℃、37 ℃、10 ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用时间 都等于40 min 结论：温度变化对膜的流动性没有影响 (4)在一定范围内随着温度的升高，膜的流动性会加快、加强
A、流动性的原因：生物膜上的脂质和大多数 的蛋白质都是运动的 B、选择透过性的原因：生物膜上载体的种类 和数量决定的
项目 特点
原因
实例
影响因素 温度在一定范围 内，细胞膜的流 动性随温度升高 而增大 ①内因：细胞膜 上载体的种类和 数量；②外因： 温度、pH、O2等 影响呼吸作用的 因素
变形虫的变 构成细胞膜的磷脂 一定 形运动、细 结构 分子和蛋白质分子 的流 胞融合、胞 特点 不是静止的，而是 动性 吞、胞吐、 可以运动的 主动运输 植物对离子 载体种类数量 的选择性吸 收、神经细 胞对K＋的吸 收和Na＋的排 出
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型细胞膜是包围细胞的一层薄膜，它在细胞内外环境之间起着保护细胞和控制物质进出的重要作用。
流动镶嵌模型是解释细胞膜结构的一种理论模型，它描述了细胞膜的磷脂双层中嵌有多种蛋白质，并且这些蛋白质可以在膜中自由流动。
细胞膜的主要组成是磷脂双分子层，其中的磷脂分子主要由两个亲水性的磷酸甘油和一个疏水性的脂肪酸链组成。
磷脂分子具有两个亲水性的磷酸甘油头部，这使得它们能够在水中形成双层结构。
磷脂分子中的疏水性脂肪酸链则朝向膜内部，远离水。
这种双层结构使得细胞膜能够有效地分隔细胞内外的环境。
除了磷脂分子，细胞膜中还存在许多其他的蛋白质。
流动镶嵌模型认为这些蛋白质嵌入在磷脂双层中，并且可以自由地在膜中移动。
这些蛋白质可以分为两类：一类是固定的蛋白质，它们通过与磷脂分子的亲和力与细胞膜紧密结合，稳定细胞膜的结构；另一类是流动的蛋白质，它们可以在细胞膜上自由地扩散和移动。
流动镶嵌模型的核心观点是流动，即细胞膜中的磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜上的分子可以在膜上灵活地相互作用。
比如，细胞膜上的受体和信号分子可以通过流动相互结合，从而触发细胞内的信号转导路径。
此外，细胞膜上的蛋白质也可以通过流动实现在膜中的局部集中和分离，从而完成特定的细胞功能。
流动镶嵌模型还解释了许多细胞膜上的观察现象。
比如，氧分子在细胞膜上的自由扩散可以解释细胞膜的通透性。
流动镶嵌模型还解释了细胞膜上的一些蛋白质聚集成脆骨病变体的形成，这些聚集体在膜上形成具有特定功能的区域。
总结来说，流动镶嵌模型描述了细胞膜的结构，包括磷脂双层和嵌入在其中的蛋白质。
这种模型强调了细胞膜的流动性，即磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜具有高度的可塑性和功能多样性，从而实现了细胞的各种生物学功能。
4.2 细胞膜的流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分 二、立体结构 三、结构特点
流动镶嵌模型的基本内容
三、结构特点：
1 、具有一定的流动性
（1）磷脂分子是可以运动的，具有流动性。 （其分子的运动有多种形式） （2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。
2 、内外不对称性
（1）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 （2）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面
3、 糖蛋白 只存在于细胞膜外表，由细胞膜上的蛋白质与
糖脂
糖类结合形成，也叫做糖被。作用：保护和润 滑;细胞膜表面的识别
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分 二、立体结构 三、结构特点
流动镶嵌模型的基本内容
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共 穿过的磷脂分子层层数是（ ）
A 6
B 8
C 10
D 12
3、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
4、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（ ）
3、下列关于细胞膜的功能不正确的是： A、维持细胞内部环境的相对稳定 B、防止有用的物质流失 C、实现细胞间的信息交流 D、绝对避免有害物质进入细胞
核心提示
1 2 3 4 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类
磷脂双分子层构成膜的基本支架
细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂 生物膜的结构特点是具有一定的流动性
A 细胞膜具有一定流动性
1.4.2 细胞膜的流动镶嵌模型
实验二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳 动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会 被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能 专一地分解蛋白质的物质）分解。 问题①：你能推测出什么结论？ 问题②：在此实验中为什么要选用红细胞膜 来进行分析？
1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的红细 年 两位荷兰的科学家用丙酮从人的红细 胞中提取脂质,在空气 在空气——水界面上铺展成单 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 分子层 测得单分子层的面积恰为红细胞表面 积的2倍 积的 倍. 这说明了什么问题? 这说明了什么问题
问题②：单位膜结构有什么缺陷？
荧光标记
问题：①该实验表明什么？ 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。
①白细胞吞噬细菌的过程；②变形虫的伪足运 动现象；③受精时细胞的融合过程；④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)源自1972年，桑格和尼克森提出生物膜的 年 桑格和尼克森提出生物膜的 流动镶嵌模型
思考
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ ②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实 验技术的进步所起到怎样的作用？ 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 ③分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相 适应是如何体现的？ 在建立生物膜模型的过程中， 在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应 的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、 的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、 再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。 再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型 节
19世纪末,欧文顿发现: 19世纪末,欧文顿发现: 世纪末 凡溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易进入细胞. 凡溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易进入细胞.
细胞膜的流动镶嵌模型
问题探讨三
脂质和蛋白质是怎样形成 膜的呢
资料 下一问题
上一问题
问题探讨三
脂质和蛋白质是怎样形成 膜的呢
资料 相关实验 思考
问题探讨三
脂质和蛋白质是怎样形成 膜的呢
资料 相关实验 思考
蛋白质位于脂双 层的什么位置呢 （点击进入）
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。
细胞膜的组成成分是什么
资料 相关实验 思考
பைடு நூலகம்
一种物质或物体的结构，实 际上是指其组成成分之间的 组合形式。要弄清一种物质 或物体的结构，首先要弄清 其组成成分。那么，细胞膜 的组成成分是什么呢？
20世纪初，科学家第一 次将膜从哺乳动物的结 细胞中分离出来。化学 分析表明，膜的主要成 分是脂质和蛋白质。 （点击返回）
磷脂双分子层构成了膜的 基本支架，这个支架不能静止 的。磷脂双分子层是轻油般的 流体，具有流动性。蛋白质分 子有的镶在磷脂双分子层表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分 子层中，有的横跨整个磷脂双 分子层。大多数蛋白质分子也 是可以运动的。
资料 图 片 习 题 课后阅读
总结 生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的 基本支架，这个支架不能静止 的。磷脂双分子层是轻油般的 流体，具有流动性。蛋白质分 子有的镶在磷脂双分子层表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分 子层中，有的横跨整个磷脂双 分子层。大多数蛋白质分子也 是可以运动的。
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问题探讨四
细胞膜不应是静态的刚性 的结构，而应当是动态的 弹性的结构。 因为如果生物膜是静态的， 细胞膜的复杂功能将难以 实现，就连细胞生长、变 形虫的变形运动这样的现 象都不好解释。
细胞膜和细胞核流动镶嵌模型课件
用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
用鸡或鱼的红细胞可以吗？为什么？ 不可以。上述动物红细胞含细胞核和众多的细胞器。
（4）哺乳动物成熟红细胞特点：无 细胞核 ，不 再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用 类型为无氧呼吸，产物为乳酸，原料为 葡萄糖 ； 原料进入红细胞的运输方式为协助 扩散；细胞质 中主要蛋白质为 血红蛋白 ，含微量元素 铁 ，牢 记该蛋白质不属于 分泌 蛋白，是一种细胞内蛋白 质。
→
细胞膜
主要是磷脂， 种类和数量 另外还有糖 越多，细胞膜 脂、胆固醇 功能越复杂
形成糖蛋白 或糖脂，与信 息交流有关
糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧，可用于 确定细胞膜膜内外位置。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
3．功能分析
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
4．细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系 流动性和选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物 膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性 ，才能实现选择透过性。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是 运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量 。 流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌( 胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变 、动物细胞吸水膨胀或双基失自主水落实皱缩等核心。互动突破 高考真题集训 限时规范训练
第1讲 细胞膜(系统的边界、流动镶 嵌模型)与细胞核
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
高中生物必修一第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型(共31页)
脂质双分子层结构 蛋白质—脂质—蛋白质 三层静态结构 膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
聚焦二:生物膜的流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
①主要成分： 脂质（磷脂） 蛋白质 ②基本支架： 磷脂双分子层 ③蛋白质分布： 镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层 ④结构特点： 具有一定的流动性
聚焦一：对生物膜结构的探索历程
时光机之二 20世纪初，膜成分实验
脂质分子与蛋白质在膜中如 20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细 何排列 胞中分离出来，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。
说明： 膜的主要成分：脂质(磷脂)、蛋白质
磷脂分子的结构
亲水 头部 疏水 尾部
磷脂是一种由胆碱，磷酸，甘油和脂肪酸所组成的分子 .
●
●
● ● ● ● ● ● ●不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
细胞膜
假说： 膜是由脂质(磷脂)组成的
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对 现象的推理分析，还是通过膜成分的提取和鉴定？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
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
C、甘油
D、无机盐离子
3、某一植物细胞线粒体基质中有一CO2 分子，扩散到相邻细胞的叶绿体基质，共通过 了 12 层磷脂分子。 （ 2＋ 1＋ 1＋ 2） ×2
4、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（ ）
生物必修一 生物膜的流动镶嵌模型(共55张PPT)
为什么会出现这种实验现象呢？
单层磷脂分子在空气——水界面上 是如何排布的呢？
标本用干冰等冰冻。后用
冷刀断开，升温后暴漏断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
对生物膜结构的探索历程
时间
科学家
19世纪末 欧文顿
20世纪初 两位荷兰科学家
1959年
罗伯特森
1970年
①磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性;
用500多种化学物质对植物细胞进行上万次的通透性的实验，发现脂质更容易通过细胞膜
1、19世纪末，欧文顿提出：膜由
组成；
4、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。
科学开展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工作.
对生物膜结构的探索历程
时间
19世 纪末
科学家
欧文顿
科学实验
假说
用500多种化学物质对植物细胞进行上万
次的通透性的实验，发现脂质更容易通过 膜是由脂
细胞膜
质组成的
两位荷兰 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子， 细胞膜中脂质
1925年 科学家 面积是细胞膜的2倍
为连续的两层
电镜下看到细胞膜有“蛋白质—脂质— 生物膜为三层静
3．结构特点 具有一定的流。动性
P68
二、流动镶嵌模型的根本内容
糖被的功能：
保护和润滑
细胞识别〔细胞间信息交流〕
制作概念图：
二、流动镶嵌模型的根本内容
制作概念图：
二、流动镶嵌模型的根本内容
脂质
根本支架 磷脂双分子层 具有流动性
生物膜 主要成分
蛋白质分子
2017-6-3细胞膜和生物膜的流动镶嵌模型
1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
糖蛋白
磷脂分子
磷脂双分子层
蛋白质分子
(2)结构模型:
糖类 糖蛋白（细胞膜外）
磷脂双分子层
蛋白质分子
（3）细胞膜的结构特点： ①特点：具有一定的 流动性 。
磷脂分子 ②原因(结构基础)：组成膜的-------------
和 蛋白质大都是运动的。
③实验验证——人鼠细胞融合实验:
(1)细胞膜中磷脂成分的鉴定：
①用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶 解； ②脂溶性物质能够优先通过细胞膜； ③用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等。 (2)细胞膜中蛋白质成分的鉴定： ①制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定； ②用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被破坏。
(3)细胞膜中糖类的鉴定： 用斐林试剂鉴定 (4)细胞膜中磷脂双分子层的鉴定：
三、细胞壁：
细胞膜 的外面。 1．位置：植物细胞________
2、化学成份： 主要成分是 纤维素 和 果胶 ，要除去它可 用 纤维素酶和果胶 酶处理。呈网状，对于物质 的通透属于 全透 性的。与其形成有关的细胞器 为 高尔基体 和 线粒体 。 ---------3、主要功能： 对植物细胞具有 支持 和 保护 的作用。
4.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。
下列相关叙述不正确的是( D ) A．细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 C．细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 D．载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
5：据图分析神经细胞，叙述不正确的是( A )
A．此图可表示突触小泡膜 B．静息电位的形成可能与膜上的②、⑤等载体有关 C．若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的A面 D．若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气—水界面上，③ 与水面接触
142细胞膜的流动镶嵌模型-2019年医学文档
2.1对生物膜结构的探索历程
资料三
化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。 （P66） 思考：蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 1罗伯特森对生物膜模型提出假说的内容是什么？ 2罗伯特森的依据是什么？技术条件是什么
1所有的生物膜都由“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构构成的静态的 统一结构
2细胞膜电镜观察的结果（P66T4）
３设计实验 材料用具
1.人细胞 2.鼠细胞 3.抗人细胞膜蛋白的荧光抗体（显红色荧光） 4.抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光） 5.灭活的仙台病毒 注１：灭活的仙台病毒能促进细胞融合 注２：荧光抗体能与细胞膜蛋白结合
培养皿，培养液，温控箱，显微镜等
请探究细胞膜中的分子是否不断运动 3设计实验
实验预期
5分析结果，得出结论（略） 6表达和交流（略） 思考 ： 1人与鼠的细胞膜能融合的原因是？ 2这一事实表明了什么细胞膜具有什么特性？
2.1对生物膜结构的探索历程
资料四
1970年 Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后， 让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半 发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说： 细胞膜具有流动性
2.1对生物膜结构的探索历程 P65（阅读并回答） 1两膜中的脂质分子必然排列为连续的两层的
2.1对生物膜结构的探索历程 P65（阅读并回答） 1两位荷兰科学家得出什么结论？ 2他们依据什么事实而得出的？
资料二
2从红细胞膜中提取脂质，在空气---水界面上 铺成单层分子层，发现单层分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
2.1流动镶嵌模型的基本内容 1972年S.J.Singer和G.Nicolson通过对已有的模型进行修正而提出的 流动镶嵌模型。 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。 磷脂分子的 亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧 2、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。 子的运动有多种形式 3、蛋白质分子或横跨、或嵌入、或镶表在磷脂双分子层中. 体现了膜结构内外的不对称性和不均匀性 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。 现了膜的流动性 也体 其分
细胞膜的流动镶嵌模型
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 C．专一性 B．选择透过性 D．具有运输物质的功能
4、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
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 细胞表面积的两倍. 结论： 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！
尝试制作细胞膜中的 磷脂分子的排布模型
2、对生物膜组分的探索——蛋白质 资料4
科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂 质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质 的物质)分解。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的？
返回
白细胞吞噬病毒的过程
资料四
时间： 1970年 人物： Larry Frye等 实验： 将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让 两种细胞融合，杂交细胞一半发红光、另一半发 绿光.
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（ B ） A 保护作用 C 主动运输 B 一定的流动性 D 选择透过性
4、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 ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
C、甘油
D、无机盐离子
课堂反馈
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（C ）
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 C．专一性 B．选择透过性 D．具有运输物质的功能
4、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
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 细胞表面积的两倍. 结论： 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！
尝试制作细胞膜中的 磷脂分子的排布模型
2、对生物膜组分的探索——蛋白质 资料4
科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂 质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质 的物质)分解。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的？
返回
白细胞吞噬病毒的过程
资料四
时间： 1970年 人物： Larry Frye等 实验： 将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让 两种细胞融合，杂交细胞一半发红光、另一半发 绿光.
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（ B ） A 保护作用 C 主动运输 B 一定的流动性 D 选择透过性
4、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 ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
C、甘油
D、无机盐离子
课堂反馈
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（C ）
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膜功能的多样性相矛盾.
时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标 记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另 一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀 分布 提出假说：细胞膜具有流动性
标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开， 升温后暴露断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：流动镶嵌模型
糖蛋白
多糖
蛋白质分子
磷脂双分子层
流动镶嵌模型的基本内容：
1、膜的组成成分：
主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类．
2、膜的基本支架: 磷脂双分子层
3、蛋白质分子的位置:
蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层 表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中， 有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜 结构内外的不对称性）
面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细 胞的表面积的2倍
提出假说： 细胞膜中的磷脂是双层的
连续 两层 排列
时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结 构。
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模 型
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构 模型有什么不足？
从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
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，因为推理不一定就是正确的，必须 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、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).
易通过细胞膜。
●
●溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
细胞膜
提出假说：膜是由脂质组成的
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分 离出来，然后用蛋白酶处理。 （已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）
实验现象：细胞膜被破坏 提出假说： 细胞膜中含有蛋白质
1.最初认识到生物膜是由脂质、蛋白质组成的，是通 过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
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
普通布
弹力布
塑料布
细胞膜的组成成分及比例，各种成分在细胞 膜中的分布情况。
时间：19世纪末（1895年）
实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的
通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是
不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容
生物膜为三层 静态统一结构
构构成
1970年
弗雷和埃 分别用绿色和红色荧光染料标
迪登
记两种细胞的蛋白质，并将两
细胞膜具有流 动性
细胞融合，发现荧光均匀
1972年
桑格和尼 在新的观察和实验证据基础上 克森
提出流动镶嵌 模型
3、细胞膜的结构特点的探究？
4、结构特点：流动性
生物膜结构的探索历程
时间 科学家
科学实验
假说
19世纪 欧文顿 末
用500多种物质对植物细胞进行 上万次的通透性实验，发现脂 质更容易通过细胞膜
膜是由脂质组 成的
1925年
两位荷兰 科学家
从细胞膜中提取脂质，铺成单 层分子，面积是细胞膜的2倍
细胞膜中脂质 为连续的两层
在电镜下看到细胞膜由“蛋白 1959年 罗伯特森 质—脂质—蛋白质”的三层结
2、应用化学手段分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质； 组成膜的脂质中磷脂含量最多。
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。
磷脂分子可以在空气和水的界面上 展开为一层
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
时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标 记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另 一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀 分布 提出假说：细胞膜具有流动性
标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开， 升温后暴露断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：流动镶嵌模型
糖蛋白
多糖
蛋白质分子
磷脂双分子层
流动镶嵌模型的基本内容：
1、膜的组成成分：
主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类．
2、膜的基本支架: 磷脂双分子层
3、蛋白质分子的位置:
蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层 表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中， 有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜 结构内外的不对称性）
面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细 胞的表面积的2倍
提出假说： 细胞膜中的磷脂是双层的
连续 两层 排列
时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结 构。
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模 型
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构 模型有什么不足？
从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
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，因为推理不一定就是正确的，必须 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、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).
易通过细胞膜。
●
●溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
细胞膜
提出假说：膜是由脂质组成的
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分 离出来，然后用蛋白酶处理。 （已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）
实验现象：细胞膜被破坏 提出假说： 细胞膜中含有蛋白质
1.最初认识到生物膜是由脂质、蛋白质组成的，是通 过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
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
普通布
弹力布
塑料布
细胞膜的组成成分及比例，各种成分在细胞 膜中的分布情况。
时间：19世纪末（1895年）
实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的
通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是
不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容
生物膜为三层 静态统一结构
构构成
1970年
弗雷和埃 分别用绿色和红色荧光染料标
迪登
记两种细胞的蛋白质，并将两
细胞膜具有流 动性
细胞融合，发现荧光均匀
1972年
桑格和尼 在新的观察和实验证据基础上 克森
提出流动镶嵌 模型
3、细胞膜的结构特点的探究？
4、结构特点：流动性
生物膜结构的探索历程
时间 科学家
科学实验
假说
19世纪 欧文顿 末
用500多种物质对植物细胞进行 上万次的通透性实验，发现脂 质更容易通过细胞膜
膜是由脂质组 成的
1925年
两位荷兰 科学家
从细胞膜中提取脂质，铺成单 层分子，面积是细胞膜的2倍
细胞膜中脂质 为连续的两层
在电镜下看到细胞膜由“蛋白 1959年 罗伯特森 质—脂质—蛋白质”的三层结
2、应用化学手段分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质； 组成膜的脂质中磷脂含量最多。
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。
磷脂分子可以在空气和水的界面上 展开为一层
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