细胞膜的流动性培训资料

❖有些则镶嵌在脂双层的内外两侧 表面；而三层结构模型认为蛋白质 均匀分布在脂双层的两侧。（2） 流动镶嵌模型强调组成膜的分子是 运动的；而三层结构模型认为生物 膜是静态结构。❖4.D。❖二、拓展题---69页
❖1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研 究的艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方 法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提 出解释某一生物学问题的假说或模型，用观察 和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。 一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否 与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地 解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈 进的。
练习 69页
❖一、基础题 ❖1.提示：细胞膜太薄了，光学显
微镜下看不见，而19世纪时还没有 电子显微镜，学者们只好从细胞膜 的生理功能入手进行探究。
❖2.脂质和蛋白质。
练习 69页 ❖一、基础题
❖3.提示：这两种结构模型都认为， 组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白 质，这是它们的相同点。不同点是： （1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜 中的分布是不均匀的，有些横跨整个 脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，
1959年罗伯特森提出的“三明治”结 构模型：所有生物膜都由 蛋白质－脂质－蛋白质
三层结构；
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞
融合实验，指出细胞膜具 流动性
有
；
❖1972年，桑格和 尼克森 提出流动镶嵌模型
思考与讨论66页
❖1.最初认识到细胞膜是由脂质组 成的，是通过对现象的推理分析， 还是通过对膜成分的提取和鉴定？
AA 5 B B6
C7 C D8
D
恭喜你，答 对了！再接 不要灰再心厉，！ 再来一次！
10.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
高三生物复习课件 细胞膜、生物膜的 流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡

什么实验证明细胞 膜中的物质是不断 运动的呢？
资料5 1970年，小鼠细胞和人细胞融合实验
荧光标记技术
人细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
鼠细胞
40分钟后
370C 结 论
细胞膜上的蛋白质具有一定的流动性。
资料5 1970年，小鼠细胞和人细胞融合实验
荧光标记技术
37℃下40min后出现 了什么现象？说明 什么？
2.罗伯特森的“蛋白质－脂质－蛋白质”结构模型和 流动镶嵌模型的主要区别是什么？
探究活动二
1.试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？
（1）变形虫的变形运动 （2）白细胞吞噬细菌 （3）动物细胞的吸水膨胀、失水皱缩 （4）质壁分离和复原实验
2.罗伯特森的“蛋白质－脂质－蛋白质”结构模型和 流动镶嵌模型的主要区别是什么？
必修1 分子与细胞
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
细胞膜、核膜、细胞器膜
1 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
学
习
2 举例说明生物膜具有流动性特点
目
标
3 体验科学家对细胞膜结构的探索过程
结构
细胞膜的 结构
决定
细胞膜的 功能
学生自主学习 一、生物膜结构的探究历程
1 细胞膜的组成成分是什么？ 2 脂质是怎样构成细胞膜的？ 3 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？ 4 什么实验证明细胞膜中的物质是不断运动的？
资料4 1959年,罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜 下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构
生物膜是由“蛋白 蛋白质
质—脂质—蛋白质”
的三层结构构成的
脂质
（三明治模型）

细胞膜的流动性实验原理细胞膜是细胞的外层结构，由脂质双分子层构成。

它决定了物质在细胞内外之间的通透性和选择性。

细胞膜的流动性实验旨在研究细胞膜的动态特性以及探索其内部结构与功能之间的关系。

下面将详细介绍细胞膜流动性实验的原理。

细胞膜是由磷脂分子构成的双分子层，其中磷脂的两端分别为亲水性的磷酸甘油和亲脂性的脂肪酸，磷脂双层形成了一个闭合的结构，保护和包围细胞内的细胞器。

然而，虽然细胞膜是一个相对稳定的结构，但它并不是固定不动的。

细胞膜可以自由地在平面上流动，并且在不同区域和细胞器之间发生相互融合和分离的过程，这种动态过程被称为流动性。

细胞膜流动性实验通常采用荧光标记技术，通过观察和测量荧光信号的变化来研究细胞膜的流动性。

主要包括以下几个步骤：1. 荧光标记：选择适当的荧光染料，如荧光蛋白（GFP）、磷脂染料（如荧光甲酰化磷脂）等，将其标记在细胞膜上。

荧光标记的目的是实现对细胞膜的可视化，使其在显微镜下可见。

2. 显微镜观察：将标记了荧光染料的细胞放置在显微镜上，并调节适当的放大倍数和焦距，观察细胞膜的流动性。

3. 图像记录与分析：使用相应的图像记录设备（如数码相机或CCD相机）对显微镜下的图像进行记录。

可以使用图像分析软件对记录的图像进行处理，如测量细胞膜流动的速度、方向和分子在膜上的扩散等参数。

4. 实验设计与处理：通过调整实验条件，如温度、药物处理等，来研究细胞膜流动性的调节机制。

例如，可以通过改变温度来调控细胞膜的流动性，研究其对细胞膜中蛋白质转运的影响。

细胞膜的流动性与细胞的生理状态、环境压力等密切相关。

研究细胞膜流动性有助于理解细胞膜内部结构与功能的关系，揭示细胞信号传导、分子扩散和细胞间相互作用等生物过程的机制。

此外，细胞膜流动性实验还可以与其他实验技术相结合，如蛋白质纯化技术和质谱分析技术等，从多个角度深入研究细胞膜的组成和结构。

此外，在生物医学研究中，细胞膜流动性实验还被广泛应用于疾病诊断和治疗的研究中，如癌症细胞膜的流动性研究、药物分子在细胞膜上的扩散研究等。

流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜是由_脂__质___、__蛋__白__质__、__糖__类__组成； 2、磷__脂__双__分__子__层__是生物膜的基本支架，具有_流__动__性；
3、蛋白质分子有的______在磷脂双分子层表面，有的部
分或全部______磷脂镶双分子层，有的整个______磷脂双 分子层；大嵌多入数蛋白质分子也是可以______横__跨； 4、在细胞膜的外侧，有一层细胞膜上的蛋运白动质与糖类结
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、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，共穿过的磷脂分子层数是
A4
B6
C 12
D8
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
B.核酸分子
C.脂肪分子
D.磷脂双分子层
2、细胞膜上与细胞的识别、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
3、选择透过性是细胞膜的一个重要生理特性，下列哪一
项与细胞膜的选择透过性无关：
A.磷脂分子对某些物质的不透性
D
B.膜载体的专一性
C.脂分子对某些物质的亲合力
拓展题P69 1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研究的 艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方法。科学家 根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学 问题的假说或模型，用观察和实验对假说或模型进行 检验、修正和补充。一种模型最终能否被普遍接受， 取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合，能否 很好地解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈 进的。 2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。 人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断 创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构 的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能， 不断完善和发展流动镶嵌模型。

细胞膜的流动性与功能的关系细胞膜，这个在细胞世界中看似平凡却极其重要的存在，就如同细胞的“保护罩”和“信息传递站”。

而细胞膜的流动性，更是其发挥众多功能的关键所在。

要理解细胞膜的流动性，我们首先得知道细胞膜是由什么构成的。

细胞膜主要由磷脂双分子层构成，就像一个双层的“夹心饼干”，而蛋白质则镶嵌或者贯穿在这个“夹心饼干”中。

磷脂分子有着亲水头和疏水尾，在水环境中，它们会自发地排列成双分子层，形成一个相对稳定的结构。

但这个结构并不是完全固定不变的，而是具有一定的流动性。

那么，细胞膜的流动性到底是怎么一回事呢？简单来说，细胞膜的流动性指的是细胞膜中的脂质和蛋白质分子能够在膜平面内自由移动和扩散。

这种流动性使得细胞膜不再是一个僵硬的屏障，而是一个具有动态变化能力的结构。

这种流动性对于细胞膜的功能有着至关重要的影响。

首先，细胞膜的流动性使得物质能够顺利地进出细胞。

想象一下，如果细胞膜是完全僵硬的，那么像氧气、二氧化碳、水这样的小分子物质以及一些离子，要进入或离开细胞将会变得十分困难。

正是由于细胞膜的流动性，这些物质能够相对容易地通过细胞膜上的通道或者借助膜的变形来实现跨膜运输。

例如，在细胞摄取营养物质的时候，细胞膜可以通过内陷形成小泡，将外界的物质包裹进来，然后运输到细胞内部。

这个过程被称为胞吞作用。

同样地，细胞内的一些物质也可以通过胞吐作用被排出细胞外。

如果细胞膜没有流动性，这些复杂的物质运输过程就无法高效地进行。

其次，细胞膜的流动性对于细胞间的信息传递也起着关键作用。

细胞之间需要通过各种信号分子来进行交流和协调工作。

这些信号分子要与细胞膜上的受体蛋白结合，才能将信息传递到细胞内部。

而受体蛋白能够在细胞膜上自由移动，这就大大增加了它们与信号分子相遇和结合的机会。

再者，细胞膜的流动性还有助于维持细胞的形态和稳定性。

当细胞受到外界压力或者拉伸时，细胞膜能够通过流动和变形来适应这种变化，从而避免细胞受到损伤。

一、实验目的本实验旨在通过荧光探针法研究细胞膜的流动性，了解细胞膜脂质成分和蛋白质在维持细胞膜流动性方面的作用，为细胞生物学研究提供实验依据。

二、实验原理细胞膜是细胞与外界环境之间的界面，由脂质双层和蛋白质组成。

细胞膜的流动性是维持细胞正常生理功能的重要特性。

本实验采用荧光探针法测定细胞膜的流动性，通过观察荧光强度变化来反映细胞膜脂质流动性的变化。

荧光探针法利用荧光探针1,6-二苯基-1,3,5-己三烯（DPH）与细胞膜脂质成分相互作用，DPH分子在脂质双层中顺反异构体的转换受到抑制，从而产生荧光。

通过测定荧光强度，可以反映细胞膜脂质流动性的变化。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 细胞样品：小鼠成纤维细胞- 荧光探针：1,6-二苯基-1,3,5-己三烯（DPH）- 细胞培养液：DMEM培养基- 其他试剂：生理盐水、磷酸缓冲盐溶液（PBS）、甲醇等2. 实验仪器：- 荧光分光光度计- 离心机- 倒置显微镜- 电子天平- 移液器四、实验方法1. 细胞培养：将小鼠成纤维细胞接种于培养皿中，置于培养箱中培养至对数生长期。

2. 细胞裂解：用生理盐水洗涤细胞，加入细胞裂解液（含有荧光探针DPH的生理盐水）处理细胞，使细胞膜破裂，释放细胞内物质。

3. 离心分离：将细胞裂解液在离心机上以3000r/min离心10分钟，取上清液作为待测样品。

4. 荧光强度测定：将待测样品加入荧光分光光度计样品池中，设置激发波长为340nm，发射波长为430nm，测定荧光强度。

5. 结果分析：根据荧光强度变化，计算细胞膜流动性变化率。

五、实验结果与分析1. 实验结果实验重复3次，得到细胞膜流动性变化率分别为：5.6%、6.2%、5.9%。

平均值为5.9%。

2. 结果分析通过荧光探针法测定细胞膜流动性，结果显示细胞膜流动性在实验过程中发生了一定程度的变化。

这可能是因为细胞受到外界环境因素（如温度、pH值等）的影响，导致细胞膜脂质成分和蛋白质发生改变，从而影响细胞膜流动性。

将细胞膜置于-100˚C的干冰或-196˚C的液氮 中，进行冰冻。用冰刀骤然将标本断开，升温 后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结 构，称为蚀刻，在电镜观察到如图所示的现象。
细胞膜中的蛋白质有的镶在、有的部分嵌 入或全部嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层。
资料7----变形虫运动
zxxkw
资料8： 1970年 弗雷和埃迪登
1972年
桑格和 尼克森
电镜下看到细胞膜由“蛋白质——脂 生物膜为三层
质——蛋白质”的三层结构构成
静态统一结构
分别用绿色和红色荧光染料标记两种 细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧 光均匀分布
细胞膜具有 流动性
在新的观察和实验证据基础上
流动镶嵌模型
在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到了哪些启示？
1、科学的发展是许多科学家努力探究的结果。 2、科学的发展需要技术创新的支持。 3、告诉了我们建立模型的一般方法：根据观 察到的现象和已有的知识，提出解释某一生物 学问题的假说或模型，然后用观察和实验对假 说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最 终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观 察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现 象，科学就是这样一步一步向前迈进的。
思考：
请你谈谈生物膜流动镶嵌模型的 基本内容是什么？
生物膜在结构上有什么样的特点？
1、生物膜主要由磷脂和蛋白质构成； 2、磷脂双分子层构成基本支架，具有流动性； 3、蛋白质分子有的镶在、有的部分嵌入或全部 嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层，大多数蛋白 质分子可以运动。
特点： 具有流动性。
小结： 对生物膜结构的探索历程
资料4——实验证据 1925年，两位荷兰科学家戈特(Gorter)和
格伦德尔(Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取 磷脂，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膜面积的两倍。

探究点一
探究点二
归纳提升
细胞膜的特点
(1)镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白
质构成的。
(2)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布
在细胞膜外侧。
(3)结构特点——流动性:组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移
动,膜中的蛋白质大多也能运动,而不单纯是磷脂双分子层是运动
探究点一
探究点二
2.下列能正确表示细胞膜结构的是( )
解析:磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,磷脂分子的尾部 具有疏水性,头部具有亲水性。细胞膜的内外两侧都是水溶液,因 此细胞膜最稳定的结构就是磷脂分子的头部朝向水溶液。另外,糖 蛋白位于细胞膜外侧。
答案:B
•
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。21.8.8 21.8.8S unday, August 08, 2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2 021年8 月8日 星期日1 0时24 分21秒2 2:24:21 8 August 2021
二、流动镶嵌模型的基本内容 1.基本内容
2.细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋 白,或者和脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细 胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
预习反馈 1.判断正误。 (1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性。( √ ) (2)磷脂分子构成细胞膜的基本支架。( × ) (3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,而磷脂分子是静止的。 (×) (4)糖被就是糖蛋白。( × )
探究点一
探究点二
归纳提升 1.“暗—亮—暗”三层结构模型 (1)基本要点:所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结 构构成的,中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。 (2)缺陷:把细胞膜描述为静态结构,难以解释细胞的生长、变形 虫运动等现象。 2.人—鼠细胞融合实验 (1)方法:荧光染料标记蛋白质分子。 (2)结论:细胞膜具有流动性。

5
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。
6
时 间：20世纪初
实验二
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
出细胞外的物质去除,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).
化学分析表明： 膜的成分主要是脂质和蛋白质。
7
问题2 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？
1
;.
根据细胞膜的特性，分析以下三种材料，哪种更适合做细胞膜： 塑料袋、普通布、弹力布
2
科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究
细胞膜的结构?
3
对生物膜结构的探索历程: 问题1 细胞膜的组成成分是什么呢？
4
实验一
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验： 用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验,发现细胞膜对不同物质 的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过 细胞膜进入细胞。
8
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。
9
绘图活动：将磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何 排布？
空气 水
10
实验三 时间：1925年 实验：
两位荷兰科学家用丙酮（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 2 倍。
提出假说：细胞膜具有流动性
17
举例说明细胞膜具有流动性 变形虫的变形运动 植物细胞的质壁分离 动物细胞吸水膨胀和失水皱缩

高中生物膜结构流动知识点
高中生物学中膜结构流动的主要知识点包括以下几个方面：
1. 细胞膜的结构：细胞膜是由磷脂双层、蛋白质和其他分子组成的。

磷脂双层中的磷
脂分子具有亲水头和疏水尾的特性，使得细胞膜具有选择性通透性。

2. 流动性的存在：细胞膜具有一定的流动性，即膜中的磷脂分子和蛋白质分子可以在
膜平面内自由移动。

这种流动性使得膜的组分可以进行互补分布，实现各种生物过程
的进行。

3. 流动性的因素：膜结构的流动性受到多种因素的影响，包括膜中磷脂分子的疏水性、温度和膜中蛋白质的数量和类型等。

温度的升高可以增加膜的流动性，而蛋白质的存
在和分布也可以影响膜的流动性。

4. 蛋白质在膜中的流动：膜中的蛋白质分子在膜平面内也可以进行流动，但相比于磷
脂分子来说更为有限。

蛋白质的流动性可以通过蛋白质之间的相互作用、蛋白质与磷
脂分子的相互作用以及其他蛋白质调控因素来调节。

5. 静止分子的作用：除了流动的分子外，细胞膜中还存在一些静止的分子，如胆固醇
和糖脂等。

这些分子可以通过与流动的分子相互作用，稳定细胞膜的结构，并对细胞
膜的流动性产生影响。

了解这些知识点可以帮助学生理解细胞膜的结构和功能，以及流动性对细胞膜的重要性。

时间：1970年 实验：将人和鼠的细胞膜 蛋白质用不同荧光染料标记后融合
5）、细胞膜具有流动性
6）、 生物膜流动镶嵌模型
时间 1972年
人物
桑格、 尼克森假说小结对生物膜结构的探索历程
19世纪脂末质，欧文顿的实验和推论：膜是
由 组成的； 20要世由脂纪初质 ，科学和蛋家白的质化学分组析成结；果，指出膜脂主质
6、异体器官的移植手术往往很难成功。最大 的障碍就是 异体细胞间的排斥，这主要是由于 细胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基 础是（ B）
A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B.细胞膜表面有糖蛋白 C.细胞膜具有一定的流动性 D.细胞膜具有选择透过性
结论：确定细胞膜的主要成分是 脂质和蛋白质
3）、探测脂质分子的排列方式
时间 1925年
实验
结果
脂质分子在空气和水的界面 上铺展成单分子层
3）、探测脂质分子的排列方式
连
结论：细胞膜中脂质分子排列为连续的两
续 两
层
层
4）、提出静态模型的观点
时间 1959年
人物 罗伯特森
实验
假说
蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜）
3.糖被
糖被是细胞膜的外表，一层由_糖__类___和蛋__白__质__结合 形成的糖蛋白，其作用是_保__护__和__润__滑__、_细__胞__识__别__等。 此外，细胞表面还具有 糖物脂质 。
课堂反馈
1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ A ）
A．细胞膜是选择透过性膜 B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C．细胞膜的分子结构具有流动性 D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
2．一位细胞学家发现，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