生物膜流动镶嵌模型课件
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第四章第2节生物膜的流动镶嵌模型ppt课件
提出假说：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
朗谬尔的研究成果 单层磷脂在水面上的分布示意图
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
构构成。
提出模型： 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
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。
（2）蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、对生物膜结构的探索历程
时间
19世纪 末
科学家
科学实验
假说
欧文顿
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
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
提出假说：膜是由脂质组成的。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
资料：
时间：20世纪初
实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的 红细胞中分离出来进行化学分析
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
朗谬尔的研究成果 单层磷脂在水面上的分布示意图
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
构构成。
提出模型： 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
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。
（2）蛋白质位于脂双层的什么位置呢？ 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、对生物膜结构的探索历程
时间
19世纪 末
科学家
科学实验
假说
欧文顿
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
不溶于脂质的物质
●
溶于脂质的物质
●
细胞膜
提出假说：膜是由脂质组成的。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
资料：
时间：20世纪初
实验：科学家第一次将膜从哺乳动物的 红细胞中分离出来进行化学分析
人教生物必修1生物膜的流动镶嵌模型(30张)-PPT优秀课件
流动镶嵌模型
19
人 教 生 物 必 修1第4 章第2节 生 物 膜 的 流 动镶嵌 模型( 共30张 PPT)
人 教 生 物 必 修1第4 章第2节 生 物 膜 的 流 动镶嵌 模型( 共30张 PPT)
流动镶嵌模型的基本内容： 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷 脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部 朝 向内侧）
回顾：对生物膜结构的探索历程
现象观察：19世纪末，欧文顿发现 脂溶性物质更容易透过细胞膜。
提出假说： 膜是由脂质组。成
脂质 实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由
和 蛋白组质 成。
提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
实验探究： 1925年 荷兰科学家测得膜单分子层恰为红细胞表面积的2倍， 提出 脂质分子排列为连续的两层. 1959年罗伯特森提出的单位膜模型：所有生物膜都由蛋白质-脂质-三蛋白层质结构。
空气
水 11
单位膜模型的提出 细胞膜的两侧都有水环境存在，磷脂分子在
细胞膜中可能是怎样排布的呢？
12
单位膜模型的提出
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
推测？？……
40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边
13
资料三
单位膜模型的提出
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertson）
实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层
人 教 生 物 必 修1第4 章第2节 生 物 膜 的 流 动镶嵌 模型( 共30张 PPT)
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人 教 生 物 必 修1第4 章第2节 生 物 膜 的 流 动镶嵌 模型( 共30张 PPT)
2、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）
新版人教版高中生物第二节 生物膜流动镶嵌模型 (共28张PPT)学习演示PPT课件
程，实验技术的
Robertson）的模型：
主要由蛋白质和脂质组成 还发现细胞膜可被蛋白酶分解，说明膜中还有蛋白质。
进步起到怎样的
磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系 材料：两位荷兰科学家的假设：
作用？
Grendel用丙酮从红细胞膜提取磷脂，
支持罗伯特森假设的实验有哪些 ？ 脂筏在高尔基体上形成、参与信号转导、跨膜运输等过程
• 质膜是细胞的重要结构成分，质膜和细胞内各种 膜的结构、化学组成和活动属性等方面有一定的共性， 故总称为生物膜
一 生物膜结构的探索历程
1895年，E.Overton用500多种化学物质对植物 细胞透性进行上万次实验。发现：凡是可溶于 脂类的物质比不能溶于脂类的物质更容易透过
细胞膜进入到细胞中去。
1、生物膜的化学成分： 主要由蛋白质和脂质组成 2、磷脂分子的存在形式： 磷脂双分子层为基本骨架，其中磷脂分子的亲水 性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。 3、蛋白质分子存在形态： 镶在表面、嵌入、横跨三种。在细胞膜的外侧，有 糖蛋白构成的糖被。
4、生物膜的结构特点： 流动性（磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的）
•（3）分析生
1917年，科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上！ 实验：科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。
物膜模型的建
磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验
立过程中，结
1917年，朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，经过推挤，磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
• 构成细胞的活物质总称为原生质。细胞的外围包 有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜称为质膜亦 称为细胞膜（cell membrane）。
4.2《生物膜的流动镶嵌模型》(22张PPT)
蛋白质分子------镶在表层或嵌插、贯穿于磷脂双分子层中
结构特点：具有一定的流动性
2020/8/9
二.结构与功能的适应
结构
功能
磷脂双 磷脂参与构成生物膜；磷脂双分子层构成膜的基本支 分子层 架，具有流动性；（有些细胞还有胆固醇有调节膜流
动性、维持膜结构稳定的作用）
蛋白质 大多数是可以运动的（包括载体蛋白和通道蛋白，受 体蛋白，酶，微管蛋白）
答案：B
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2.对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论（假说） 错误的是（ ） A.欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜得出细胞膜是由脂 质组成的 B.两位荷兰科学家提取人红细胞中的脂质，发现铺展成的单分 子层的面积是红细胞表面积的2倍，由此得出细胞膜中的脂质 分子排列为连续的两层 C.电镜下细胞膜呈清晰额暗-亮-暗三层结构，罗伯特森认为生 物膜由脂质-蛋白质-脂质三层结构构成 D.人-鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性 答案：C
糖类
与蛋白质或脂质结合，形成糖蛋白或糖脂。糖蛋白： 有保护和润滑作用有细胞识别。糖脂：参与细胞识别 和信息传递，是细胞表面抗原的重要组成成分
2020/8/9
三.生物膜的结构特点和功能特性
项目 内容 原因
影响 因素 联系
结构特点
功能特性
一定的流动性
选择透过性
构成生物膜的磷脂分子和大多数 遗传特性——载体蛋白种类数
成效中学高一生物组
2020/8/9
成长 成人 成才 成功
第四章 细胞的物质输入和输出
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
2020/8/9
三.对生物膜结构的探索历程
欧文顿 提出 膜由脂质组成
提取出细胞膜
两位荷兰科学家 提出：脂质分子
流动镶嵌模型(课件)
主动运输
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需 要消耗细胞代谢能量，包括原发性 主动转运和继发性主动转运两种方 式。
膜泡运输
大分子和颗粒物质被运输时并不直 接穿过细胞膜，都是由膜包围形成 膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和 融合来完成转运的过程。
不同运输方式在流动镶嵌模型中体现
被动运输
流动镶嵌模型的磷脂双分子层为脂溶性物质提供了通道， 同时膜上的蛋白质也为某些水溶性物质提供了通道，使得 物质可以顺浓度梯度进行跨膜运输。
内在蛋白嵌入磷脂双分子层中，与磷 脂分子紧密结合，参与细胞膜的组成 和功能的调节。
03
流动镶嵌模型实验验证方法
荧光漂白恢复技术
01
细胞膜 上的特定蛋白质或脂质分 子。
漂白处理
通过激光或化学物质对标 记区域进行漂白，使荧光 消失。
观察恢复
观察并记录漂白区域荧光 恢复的速率和程度，以验 证膜分子的流动性。
未来发展趋势预测
01
高精度高效率算法 的发展
随着计算机技术的不断进步，未 来有望出现更高精度和更高效率 的数值模拟算法。
02
多尺度模拟方法的 完善
通过发展新的多尺度模拟方法和 技术，有望实现从宏观到微观的 全尺度模拟。
03
与人工智能的结合
人工智能技术有望为流动镶嵌模 型提供更强大的数据处理和分析 能力，推动模型的发展和应用。
号传导等。
医学
在药物设计和疾病治疗中，需要考 虑药物如何与细胞膜相互作用，以 及如何通过细胞膜进行物质运输。
生物工程
在基因工程和细胞工程中，需 要利用生物膜的特性进行基因 转导、细胞培养等操作。
仿生学
借鉴生物膜的结构和功能原理 ，设计和制造具有特定功能的
生物膜流动镶嵌模型PPT课件
（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列
能正确反应其分布的图是（ A）
（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2倍，
说明 磷脂分子在细胞膜。中成双层排列
ppt课件完整
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ppt课件完整
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膜中含脂质和蛋白质
1925年， 两位荷兰 科学家
红细胞膜的脂质铺展成单 层分子的面积是原膜表面 积的两倍
脂质双层结构
1959年， 罗伯特森
电镜下膜呈“暗—亮—暗”
三层结构
蛋白质—脂质—蛋白质
1970年
人、鼠细胞融合实验。
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ppt课构件模完整型。
组织细胞 水
水水
水
ppt课件完整
9
时间：1925年 实验：两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦 德尔（F.Grendel）用丙酮（一种有机溶剂，可以 溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积
恰好为红细胞表面积的两倍。
得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为 连续的两层
大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质-脂质-蛋白质”三层静态
的统一的结构。
罗伯特森的实验现象及结论？
蛋白质
脂 质
蛋白质
细胞膜的电子显微图片
ppt课件完整
细胞膜的三层结构模型 12
标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露 断裂面，使用电子显微镜观察其结构。
细胞的冰冻蚀p刻pt课电件完子整显微图片
13
镶
生物膜的流动镶嵌模型ppt课件
2.生物膜的功能特性：选择透过性
▪ 结构基础：膜上具有载体蛋白。
▪ 生理意义：控制物质进出。
3.流动性和选择透过性的关系
▪ 区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物 膜的功能特点。
▪ 联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，
才能表现住选择透过性。
9/22/2024
研修班
26
(5)荧光 流动性
(6)流动镶嵌
2.流动镶嵌模型基本内容
(1)磷脂双分子层 流动
(2)表面 嵌入 贯穿 大多数
(3)外侧 蛋白质 糖类 糖蛋白 识别 保护 润滑
(4)糖类 脂质 糖脂
9/22/2024
研修班
4
从生理功能入手的科学研
19世纪末，欧文顿（E.Overton）利用植物细胞研究细胞膜 的通透性实验
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
从实验现象能推测出什么结论呢？
膜是由脂质组成的。
思考提与出讨假论说:
➢最初认识到生物膜
是最由初脂依质据组实成验的现， 象是和通有过关对知实识验，现经象 过的严推谨理的分推析理还和是大通 胆想过和的，鉴对想是定膜？像一成种，分常提的见出提的设取 科需➢论在学要后推方通，理法过还分实。有析验假必得观说要出察还结对 来膜证的实成。分 进 行 提 取 、
9/22/2024
研修班
2
问题
塑料袋
根据结构跟功能相 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？
弹力布能完全表现 细胞膜的功能吗？
9/22/2024
研修班
3
其他……
自主预习核查
1.对生物膜结构的探索历程:
(1)脂质 脂质 (2)脂质和蛋白质
生物膜的流动镶嵌模型 完整版PPT课件
蛋白质分子
(fēnzǐ)
基本支架 具有流动性
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
有的贯穿整个磷 脂双分子层
大多数可以运动
生物膜具有结构特点:流动性
第二十七页，共二十八页。
内容 总结 (nèiróng)
生物膜的流动镶嵌(xiāngqiàn)模型。是谁,隔开了原始海洋的动荡,。是谁,为我日夜守边防, 。没有你,我——一个小小的细胞。根据细胞膜结构与功能相适应的观点，你会选择哪一种材
红色荧光染料标记的人细胞膜蛋白 绿色荧光染料标记的鼠细胞膜蛋白37℃下40min后出现了什么
(shén me)现象？说明什么(shén me)？
*膜上的蛋白质是
可以运动(yùndòng)的， 说明细胞膜具有 流动性
第十九页，共二十八页。
流 动 性
静止(jìngzhǐ)模型
被推翻(tuī
fān)
并提出
结论——细胞膜中的脂质分子必然排列为 连续的两层。
这两层磷脂分子又是如何(rúhé)排 布
构成细胞膜的呢？ 第九页，共二十八页。
认识 磷 (rèn shi) 脂：
ˉ CH2 N（+ CH3）3
CH2
O
ˉ O=P O O CH2 CH-CH2
OO
C=O C=O
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
流动 镶嵌模型 (liúdòng)
第二十三页，共二十八页。
二、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
糖蛋白
多糖
(duō tánɡ)
蛋白质(三种结合(jiéhé)方式)
磷脂(lín zhī) 双分子层
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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
）
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 保护作用 C 主动运输 B 一定的流动性 D 选择透过性
4.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ①以磷脂双分子层为基本骨架 ②蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构 ③静止的 ④流动的
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。
结论：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
2、对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式
资料4
1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的 细胞膜照片，显示暗—明—暗的三层结构。
蛋白质分子
糖蛋白
细胞膜上的糖+蛋白质=糖蛋白 （位于细胞膜外表面）
课堂练习
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 2、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递
资料2： 科学家在实验中发现:生物膜会被溶解脂质 的溶剂溶解，也会被分解蛋白的酶分解 . 推论2：组成生物膜的物质中有脂质和蛋白质
20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的 红细胞中分离出来，化学分析表明：
膜的主要成分是磷脂和蛋白质
资料3
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”
推想一： 现在有一滴油，里面有很多磷脂分子，滴在水面 上，那磷脂分子在空气和水界面上以什么样的形式 排列。
磷脂分子可在空气和水的界面上展开为一层
推想二： 在这个基础上，磷脂分子在空气和水界面上单分 子排布后用筷子搅动,形成油滴球状，那又该如何排 列。
推想三：
细胞膜的两侧都有水环境存在，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？
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
资料5
1970年 时间： 实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记蛋 白质分子后，让两种细胞融合，杂交细胞一半发红光、 另一半发绿光，37℃ 40min后发现两种荧光染料均匀 分布
结论： 细胞膜具有流动性
二、流动镶嵌模型的基本内容
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森提出：流动镶嵌模型
磷脂双分子层
罗伯特森提出静止模型的观点 蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜）
所有的生物膜都由 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构构成,蛋白质 分子为单层片状，两侧 的蛋白质分子不相同。 生物膜为静态的统一结 构。
蛋白质
磷脂
蛋白质 单位膜模型
植物细胞质壁分离现象
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。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索——脂质 资料1 时间：1895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：
●
溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质 细胞膜
●
细胞膜的通透性实验 E.Overton的推测： 膜是由脂质组成的