1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型 学习目标 通过简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容，能够举例说明生物膜的结构特点是具有一定的流动性。通过分析科学家建立生物膜模型的过程，能够阐述科学发展的一般规律。对生物膜结构的探索历程 人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对细胞膜进行上万次的通 透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。资料卡片1：E.Overton 及其实验相关图片 不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜E.Overton的推测：细胞膜中含脂质。时间：1925年 人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel 实验：资料卡片2：E.Gorter和F.Grendel的研究 细胞膜
2、中的磷脂是双层分布的 结论：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍。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分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子结构 水思考：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和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？思考一下：细胞膜内外两侧都有水溶液，双层磷脂分子如何排列？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，通过鉴定能更准确地说明问题 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
3、能实现 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。讨 论 资料卡片3：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。问题探讨：根据实验现象,你对细胞膜的化学成分是否还有新的推测?推测：膜中可能还含有蛋白质等。科学家对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析 红细胞的细胞膜 确定细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。时间：实验：发现：20世纪初 资料卡片4：电子显微镜用电子束照射被检样品。由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。由于蛋白质电子密度高所以显暗带，磷脂分子则
4、电子密度低呈亮带。资料卡片5：超薄切片技术获得的细胞膜照片罗伯特森提出生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”构成的三层静态统一结构。三明治结构电镜冰冻蚀刻(冰冻断裂)将标本冰冻,然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。资料卡片6：蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的时间：1970年 人物：弗雷和埃迪登(Frye 和 Edidin)实验：资料卡片7：膜蛋白可以运动 结论：时间：1972年 人物：桑格和尼克森 （S.J.Singer&G.Nicolson）资料卡片8：假说：流动镶嵌模型 流动镶嵌模型的基本内容 1.磷脂双分子层组成生物膜的基本支架；（磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜
5、的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧。）2.蛋白质有的镶在磷脂双分子层的表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层（体现了膜结构内外的不对称性）3.磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜具有一定的流动性（结构特点）侧向扩散 旋转摆动翻转 旋转异构 伸缩震荡 4.在细胞膜的外表，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。（糖被有保护和润滑作用、与细胞识别、胞间信息交流、免疫反应、细胞癌变等有密切联系）。磷脂双分子层 蛋白质分子 镶在 表层 贯穿 嵌插 糖被 膜外侧 磷脂双分子层-构成细胞膜的基本骨架 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
6、点：具有一定的流动性 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 结构探究历程 决定 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 决定1下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（）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A2、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 C3人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（）。A选择透过性 B保护作用 C流动性 D自由扩散 4一位细胞学家发现，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 B选择透过性 C专一性 D具有运输物质的功能 CA5.细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质脂质蛋白质三层结构模型的最大的不同是（）A.流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性 B.蛋白质脂质蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性 C.流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性 D.蛋白质脂质蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性 A