小诗一首v是谁是谁,隔开了原始海洋的动荡隔开了原始海洋的动荡,v是谁是谁,为我日夜守边防为我日夜守边防,v是谁是谁,为我传信报安康。为我传信报安康。v没有你没有你,我我一个小小的细胞一个小小的细胞v会是何等模样会是何等模样?生物膜的流动镶嵌模型(qing)第第2 2节：节：生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型请打开课本P65生物膜的流动镶嵌模型(qing)v从物质的跨膜运输的实例可以看出，从物质的跨膜运输的实例可以看出，生生物膜对物质进出细胞是有选择性的物膜对物质进出细胞是有选择性的为为什么生物膜能够控制物质的进出呢？什么生物膜能够控制物质的进出呢？v这与生物膜的结构有什么关系？这与生物膜的结构有什么关系？v每一种结构都是由化学物质构成的，那每一种结构都是由化学物质构成的，那么细胞膜具有什么样的组成成分呢？么细胞膜具有什么样的组成成分呢？生物膜的流动镶嵌模型(qing)生物膜的流动镶嵌模型(qing) 实验一实验一 时间：时间：19世纪末世纪末 1895年年 人物：欧文顿（人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用实验：用500多种物质对植物细胞进行上万多种物质对植物细胞进行上万 次的通透性实验次的通透性实验,发现细胞膜对不同发现细胞膜对不同 物质的通透性是不一样的物质的通透性是不一样的生物膜的流动镶嵌模型(qing)不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的。膜是由脂质组成的。生物膜的流动镶嵌模型(qing)实验：实验：采用哺乳动物的红细胞采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使经过特殊处理使 细胞发生溶血现象细胞发生溶血现象,一些物质溶出一些物质溶出,再将溶再将溶 出细胞外的物质洗掉出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细即可得到纯净的细 胞膜胞膜(又称血影又称血影).时间：时间：20世纪初世纪初实验二实验二进行实验进行实验结论：结论：膜的成分主要是脂质和蛋白质。膜的成分主要是脂质和蛋白质。化学分析化学分析: 发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶分解也会被蛋白酶分解生物膜的流动镶嵌模型(qing)亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部部是疏水的。是疏水的。生物膜的流动镶嵌模型(qing)实验三实验三时间：时间：时间：时间：19251925年年年年人物：人物：人物：人物：荷兰科学家荷兰科学家荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和和和GrendelGrendel实验：实验：实验：实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水水水水 界面上铺成单层分子。界面上铺成单层分子。界面上铺成单层分子。界面上铺成单层分子。现象：现象：现象：现象：发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面 积的积的积的积的2 2倍倍倍倍提出假说：提出假说：提出假说：提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的生物膜的流动镶嵌模型(qing)细胞膜的磷脂分子的排列方式细胞膜的磷脂分子的排列方式生物膜的流动镶嵌模型(qing)水水环境境水环境非水非水环境境水环境生物膜的流动镶嵌模型(qing)提出问题提出问题除了脂质外，蛋白质除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢位于细胞膜的什么位置呢? ?生物膜的流动镶嵌模型(qing)得出结论得出结论生物膜由生物膜由 蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质 组成组成实验四实验四实验四实验四 时间时间时间时间：19591959年年年年 人物人物人物人物：罗伯特森（罗伯特森（罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen） 现象现象现象现象：在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮亮亮亮暗的暗的暗的暗的 三层结构三层结构三层结构三层结构。生物膜的流动镶嵌模型(qing)1959年年罗伯特森罗伯特森 单位膜模型单位膜模型罗伯特森认为：罗伯特森认为：所有生物膜都是由蛋白质脂质蛋白质组所有生物膜都是由蛋白质脂质蛋白质组成的静态的成的静态的“三夹板三夹板”“三明治三明治”式结构式结构蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层生物膜的流动镶嵌模型(qing)提出问题提出问题 单位膜结构有什么缺陷单位膜结构有什么缺陷生物膜的流动镶嵌模型(qing)进行实验：进行实验：1970年年 人人鼠鼠 细胞融合实验细胞融合实验融合融合4040分钟分钟后荧光均匀后荧光均匀诱导诱导融合融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光荧光标记标记4040分钟后分钟后3737摄氏度摄氏度作出假设：作出假设：细胞膜是能够流动的。细胞膜是能够流动的。实验五实验五生物膜的流动镶嵌模型(qing)问题问题（1）该实验表明什么？）该实验表明什么？ 结构特点：生物膜具有流动性结构特点：生物膜具有流动性（2）根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些）根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些 证明细胞膜具有流动性的证据。证明细胞膜具有流动性的证据。 白细胞吞噬细菌的过程；白细胞吞噬细菌的过程； 变形虫的伪足运动现象；变形虫的伪足运动现象； 受精时精子和卵细胞的融合过程；受精时精子和卵细胞的融合过程； 动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。生物膜的流动镶嵌模型(qing)(白细胞吞噬病毒的过程)生物膜的流动镶嵌模型(qing)实验六实验六时间：时间：1972年年人物：人物：桑格和桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 生物膜的流动镶嵌模型(qing)生物膜的流动镶嵌模型(qing)1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架这个支架不是静止的。不是静止的。2. 磷脂双分子层是轻油般的液体磷脂双分子层是轻油般的液体,具有流动性。具有流动性。3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种，蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种， 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。 （判断细胞膜的内侧和外侧）生物膜的流动镶嵌模型(qing)1. 磷脂双分子层磷脂双分子层 2. 蛋白质分子蛋白质分子 （1）分布：镶嵌）分布：镶嵌 嵌入嵌入 贯穿贯穿 （2）功能：载体）功能：载体3. 糖类糖类 （1）糖蛋白（糖被）糖蛋白（糖被） 保护保护 润滑润滑 识别识别 免疫免疫 血型决定血型决定 （2）糖脂）糖脂 蛋白质分子蛋白质分子磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白多糖多糖膜的基本支架膜的基本支架生物膜的流动镶嵌模型(qing)生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型(qing)小结一一 。 生物膜的探索历程生物膜的探索历程 1。19世纪末世纪末 欧文顿欧文顿 脂溶性物质更容易通过细胞膜脂溶性物质更容易通过细胞膜 结论：膜是由脂质组成的结论：膜是由脂质组成的 2。20世纪初世纪初 分离哺乳动物红细胞的膜分离哺乳动物红细胞的膜 结论：膜是由脂质和蛋白质构成结论：膜是由脂质和蛋白质构成 3。1925年年 两位荷兰科学家两位荷兰科学家 磷脂单分子层面积膜磷脂单分子层面积膜 面积面积2倍倍 结论：脂质分子必然排列为边续的两层结论：脂质分子必然排列为边续的两层 4。1959年年 罗伯特森罗伯特森 电子显微观察电子显微观察 结论：蛋白质结论：蛋白质脂质脂质蛋白质静态统一结构蛋白质静态统一结构 5。1970 人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验 结论：细胞膜具有流动性结论：细胞膜具有流动性 6。1972年年 桑格和尼克森桑格和尼克森 流动镶嵌模型流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型(qing)二二 生物膜的结构生物膜的结构 1. 磷脂双分子层磷脂双分子层 膜的基本支架膜的基本支架 2. 蛋白质分子蛋白质分子 （1）分布：镶嵌）分布：镶嵌 嵌入嵌入 贯穿贯穿 （2）功能：载体）功能：载体 3. 糖类糖类 （1）糖蛋白）糖蛋白（糖被）（糖被） 保护保护 润滑润滑 识别识别 免疫免疫 血型决定血型决定 （2）糖脂）糖脂三三 生物膜的结构特点：具有流动性生物膜的结构特点：具有流动性 保证了细胞的物质运输、运动、变形、分保证了细胞的物质运输、运动、变形、分 裂、融合等生命活动的进行裂、融合等生命活动的进行生物膜的流动镶嵌模型(qing)1. 1. 据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、 维生素维生素D D等物质较容易优先通过细胞膜，等物质较容易优先通过细胞膜， 这是因为这是因为 （ ） A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性 B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性 C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基细胞膜的结构是以磷脂分子层为基 本骨架本骨架 D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子C生物膜的流动镶嵌模型(qing)2. 2. 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信 息传递和血型决定有密切关系的化学息传递和血型决定有密切关系的化学 物质是物质是 （ ） A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸A A生物膜的流动镶嵌模型(qing)一层膜有一层膜有 层磷脂分子层，有层磷脂分子层，有 层磷脂双分子层层磷脂双分子层 2 21 13. 3. 一分子一分子O O2 2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入 一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数一相邻细胞的线粒体基质内，共穿越过的生物膜层数 和磷脂分子层数分别是和磷脂分子层数分别是 ( ) ( ) （ ） A A。4 4、8 B8 B。5 5、1212 C C。6 6、12 D12 D。6 6、1414叶绿体叶绿体线粒体线粒体C C生物膜的流动镶嵌模型(qing)4下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（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有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动5人人体体某某些些白白细细胞胞能能进进行行变变形形运运动动、穿穿出出小小血血管管壁壁，吞吞噬噬侵侵入入人人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。）。 A选择透过性选择透过性 B保护作用保护作用 C流动性流动性 D自由扩散自由扩散6一一位位细细胞胞学学家家发发现现，当当温温度度升升高高到到一一定定程程度度时时，细细胞胞膜膜的的面面积积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（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结构特点具有流动性 B选择透过性选择透过性 C专一性专一性 D具有运输物质的功能具有运输物质的功能 ACA生物膜的流动镶嵌模型(qing)生物膜的流动镶嵌模型(qing)