細(xì)胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作新人教必修第1頁/共21頁第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型江蘇省揚(yáng)中高級(jí)中學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡述生物膜的結(jié)構(gòu)。2.探討在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。3.探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。第2頁/共21頁一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程第3頁/共21頁

時(shí)間：19世紀(jì)末1895年

人物：歐文頓（E.Overton）

實(shí)驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。

提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的資料一不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)第4頁/共21頁2.歐文頓的分析假說是如何提出的呢？根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。3.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？有必要，通過鑒定能更準(zhǔn)確地說明問題4.那為什么一開始不直接對膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定呢？當(dāng)時(shí)的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)1.最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？從生理功能上入手，通過對現(xiàn)象的推理分析的。第5頁/共21頁

時(shí)間：1925年

人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel

實(shí)驗(yàn)：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍

提出假說：資料二細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的磷脂分子第6頁/共21頁親水頭部疏水尾部磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。第7頁/共21頁

時(shí)間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成

提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)資料三第8頁/共21頁“三明治”結(jié)構(gòu)模型有什么不足？把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。思考第9頁/共21頁

時(shí)間：1970年

人物：LarryFrye等

實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布

提出假說：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性資料四第10頁/共21頁蛋白質(zhì)分子時(shí)間：1972年人物：桑格和

尼克森提出：流動(dòng)鑲嵌模型

磷脂雙分子層第11頁/共21頁對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程19世紀(jì)末，歐文頓的實(shí)驗(yàn)和推論：膜是由

組成的；20世紀(jì)初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由

和

組成；1959年羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由

三層結(jié)構(gòu)；1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有

；1972年，桑格和

提出了

。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)流動(dòng)性尼克森流動(dòng)鑲嵌模型小結(jié)第12頁/共21頁1.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無缺。2.縱觀整個(gè)人們建立生物膜模型的探索過程，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起到怎樣的作用？實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。3.分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)是如何體現(xiàn)的？在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)；使人類一步步接近生物膜的真相。思考第13頁/共21頁1、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）2、蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）3、磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。（其分子的運(yùn)動(dòng)有多種形式）二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容第14頁/共21頁4、大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。（也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性）5、細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）第15頁/共21頁據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋–）A細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性B細(xì)胞膜是選擇透過性C細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架D細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子第一關(guān)A不要灰心，再來一次！CDB不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！知識(shí)闖關(guān)第16頁/共21頁下列哪種膜結(jié)構(gòu)能通過生物大分子（B）A細(xì)胞膜B核膜C線粒體膜D葉綠體膜第二關(guān)A不要灰心，再來一次！BDC不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！第17頁/共21頁一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞葉葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（B）A5B6C7D8第三關(guān)A不要灰心，再來一次！BDC不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！第18頁/共21頁變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（B）A保護(hù)作用B一定的流動(dòng)性C主動(dòng)運(yùn)輸D選擇透過性第四關(guān)A不要灰心，再來一次！BDC不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！第19頁/共21頁細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有