高中生物人教版必修1课件：第4章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型

第二节：生物膜的流动镶嵌模型
(人教版生物必修1：第四章细胞的物质输入和输出)
教学目标
1.生物膜结构的探索历程 2.生物膜流动镶嵌模型的内容
一、对生物膜结构的探索历程
资料1:欧文顿实验 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易通过细胞膜。
磷酸 甘油
脂肪酸
3.大多数的蛋白质分子也是可以运动的
结构特点：流动性；功能特性：选择透过性
糖蛋白和糖脂
糖蛋白：细胞膜外表，由细胞膜上的蛋白质与多糖结合而成 功能：保护、润滑、细胞识别
糖脂：除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质的结合
资料4.罗伯森的实验和模型 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。
静止模型：蛋白质—脂质—蛋白质;蛋白质均匀分布在两侧，和脂质都是静止 不能很好的解释复杂的细胞膜功能、以及细胞的生长和变形虫的运动
资料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法)
1970年的荧光染料标记后的细胞融合实验
●
●溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
细胞膜
结论：膜是由脂质组成的
资料2.其他科学家的实验 时间:20世纪初
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析
化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？
资料3.荷兰科学家的实验 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两倍。 结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？

水
自主探究
Year
磷脂分子的排布
1917年
活动二：细胞膜的两侧都有水环境存在， 同学们想象一下在这样的环境中，磷脂分 子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
提出假说：磷脂分子在细胞膜中排列为双分子层。
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 1917年
荷兰科学家
19世纪末 20世纪初
1972年
结构与功能相适应
细胞膜的功能的实现依赖于怎样的结构？
结构与功能相适应
细胞膜的功能的实现依赖于怎样的结构？
1 磷脂双分子层
细胞膜的结构
2 蛋白质
细
3 糖蛋白
胞
膜
1 与外界环境分隔开
细胞膜的功能 2 控制物质进出
3 信息交流
新的征程
罗伯特森提出膜的三层静态统一结构 Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 人类对自然界的认识永无止境，随着技术的不断创新和改进，人们对膜的研究必将更加细致入微…… 罗伯特森提出膜的三层静态统一结构 磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质 膜的主要成分是脂质和蛋白质。 对生物膜结构的探索历程 对生物膜结构的探索历程 蛋白质 、 、 在磷脂双分子层中。 CH2一N+（CH3）3 利用冰冻蚀刻电子显微法观察细胞膜 活动一：请根据磷脂分子的特点，建构磷脂分子在空气—水界面的分布模型。 如果让你制作一个细胞模型，作为细胞膜的材料有三种：塑料袋、普通布和弹力布 ，你认为哪种材料最好？为什么？ 材料4：“三明治”结构模型 复习回忆：
欧文顿 提出 如果让你制作一个细胞模型，作为细胞膜的材料有三种：塑料袋、普通布和弹力布 ，你认为哪种材料最好？为什么？ N罗ic伯膜ol特s由o森n)（提脂J出.质了新组的成生物膜模型——流动镶嵌模型。 N《ic对ol生so物n)膜提结出构了的新探的索生历提物程膜取》模型出—细—流胞动膜镶嵌模型。

蛋白质分子
磷脂双分子层
小结
对生物膜构造旳探索历程
19世纪末，欧文顿旳试验和推论：膜是由 脂质构成 旳；
20世纪初，科学家旳化学分析成果，指出膜主要
由 脂质 和蛋白质
构成；
1959年罗伯特森提出旳“三明治”构造模型：全
部生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质
三层构造；
1970年，荧光标识小鼠细胞和人细胞融合试验， 指出细胞膜具有 流动性 ；
第四章：细胞旳物质输入和输出
第2节：生物膜旳流动镶嵌模型
一、对生物膜构造旳探索历程
资料一
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 试验：用500多种物质对植物细胞进行上万次旳通透 性试验，发觉脂质更轻易经过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质构成旳
不溶于脂质旳物质 溶于脂质旳物质
3、磷脂分子是能够运动旳，具有流动性。（其分子旳 运动有多种形式）
4、大多数旳蛋白质分子也是能够运动旳。（也体现了 膜旳流动性） 5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上旳蛋白质与糖类结 合形成旳糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞辨认、胞间 信息交流等有亲密联络）
第一关
知识闯关
据研究发觉，胆固醇、小分子脂肪酸、维生
最终一关
恭喜你，答 对了！再接 不要灰再心厉，！ 再来一次！
下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞旳是 （） AA 维生素D和性激素 B B水和尿素 CC 氨基酸和葡萄糖 D 酶D 和胰岛素
1.最初认识到生物膜是由脂质构成旳，是经过对 现象旳推理分析还是经过膜成份旳提取和鉴定？
从生理功能上入手，经过对现象旳推理分析旳。
2.欧文顿旳分析假说是怎样提出旳呢？
根据他旳试验成果：凡能够溶于脂质旳物质，比不溶 于脂质旳物质更轻易经过细胞膜进入细胞。

C．细胞膜具有流动性 D.细胞具有周期性
2．最能代表生物膜基本化学成分的一组化学元
素是( B )
A．C、H、O、N
B．C、H、O、N、P
C．C、H、O、S、P
D．C、H、O、Mg、Fe
3.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的
（ C）
A 葡萄糖
B 蛋白质
C 甘油
D 无机盐离子
4.对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人 的骨髓造血细胞移植入病人体内，使病人能够 产生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病 人的血液进行组织配型，主要检测他们的 HLA(人体白细胞抗原)是否相配。HLA是指
人细胞
荧光标记 诱导 蛋白质 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
思考：你能得出什么样的结论? 细胞膜具有流动性
资料8.流动镶嵌模型
在新的观察和实验证据的基础上，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。
流动镶嵌模型的基本内容
3．生物膜选择透过性与流动性的联系
细胞膜的流动性是表现其选择透过性 的结构基础。只有细胞膜具有流动性，细胞 才能完成其各项生理功能，才能表现出选择 透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过 性，细胞可能已经死亡了。
[典例1] 下图是细胞膜的亚显微结构模式图， ①～③表示构成细胞膜的物质。有关说法错误
思考：你从以上实验中能得出什么结论？
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
思考：
1.最初认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，是通 过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
是通过对现象的推理分析得出的
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？