第四章第二節(jié)-生物膜的流動鑲嵌模型-

1、 第二節(jié)第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型 段慧段慧 1 1了解生物膜模型的構(gòu)建過程。了解生物膜模型的構(gòu)建過程。 2 2掌握流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。掌握流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 3 3明確生物膜的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。明確生物膜的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（一）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（一）時間：時間：1919世紀(jì)末世紀(jì)末人物：歐文頓人物：歐文頓實驗：實驗：_ 發(fā)現(xiàn)凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂發(fā)現(xiàn)凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂 質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。提出：膜是由脂質(zhì)

2、組成的。非脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)相似相容原理相似相容原理 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二） 實驗事實：科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分實驗事實：科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來，然后用離出來，然后用蛋白酶蛋白酶處理。處理。（已知蛋白酶能專一性地催化蛋白質(zhì)的分解）（已知蛋白酶能專一性地催化蛋白質(zhì)的分解） 實驗現(xiàn)象：細(xì)胞膜被破壞。實驗現(xiàn)象：細(xì)胞膜被破壞。推理預(yù)測：推理預(yù)測： 生物膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。生物膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二） 思考思考： 在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對在推理分析得

3、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？膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？ 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二） 提出假說：生物膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。提出假說：生物膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。 實驗驗證：實驗驗證：2020世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來。動物的紅細(xì)胞中分離出來?；瘜W(xué)分析化學(xué)分析表明，膜的表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 得出結(jié)論：假設(shè)成立，得出結(jié)論：假設(shè)成立，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是膜的主要脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是膜的主要成分。成分。19251925年年，兩位荷蘭科學(xué)家用，兩位荷蘭科學(xué)家用

4、丙酮丙酮從人的從人的紅細(xì)胞紅細(xì)胞中提中提取取脂質(zhì)脂質(zhì)，在空氣，在空氣水界面上鋪展成水界面上鋪展成單分子層單分子層，測得單分子層面積恰為測得單分子層面積恰為紅細(xì)胞表面積紅細(xì)胞表面積的的2 2倍。倍。結(jié)論： 細(xì)胞膜中的細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的必然排列為連續(xù)的兩層兩層。 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）【想一想想一想】從人的口腔上皮細(xì)胞中提取脂質(zhì)在空氣從人的口腔上皮細(xì)胞中提取脂質(zhì)在空氣- -水界水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積為面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積為S S，若細(xì)胞的表面積為，若細(xì)胞的表面積為SS。則以下正確的是。則以下正確的是（

5、）A.S 2SA.S 2SB.S 2SB.S 2SC.S = 2S C.S = 2S D.S D.S 與與 SS的大小不能確定的大小不能確定 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三） 提出問題：脂質(zhì)在膜上是如何排列的？提出問題：脂質(zhì)在膜上是如何排列的？ 磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子的結(jié)構(gòu) 假設(shè)依據(jù)：磷脂是由甘油，脂肪酸和磷酸所組成假設(shè)依據(jù)：磷脂是由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，的分子，磷酸磷酸“頭部頭部”是親水的，是親水的，脂肪酸脂肪酸“尾部尾部”是疏水的。是疏水的。磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子的結(jié)構(gòu)尾部尾部頭部頭部親水親水疏水疏水 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三

6、）繪圖活動： 細(xì)胞膜的細(xì)胞膜的兩層磷脂兩層磷脂分子具體如何排？分子具體如何排？ 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）水環(huán)境水環(huán)境水環(huán)境水環(huán)境蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜的成蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜的成分。那么分。那么蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)位于細(xì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？胞膜的什么位置呢？ 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（四）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（四）思考思考“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”細(xì)胞融合實驗細(xì)胞融合實驗 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（五）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（五）結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的流動性流動性人細(xì)胞人細(xì)胞鼠細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記熒光標(biāo)記 膜蛋白膜蛋白誘導(dǎo)誘導(dǎo)融合融合 40min

7、40min370C時間：時間：19721972年年人物：桑格和人物：桑格和 尼克森尼克森提出：提出： （大多數(shù)人接受）（大多數(shù)人接受）磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容課本：課本：P P6868二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容貫穿貫穿鑲在鑲在嵌入嵌入貫穿貫穿3 3、大多數(shù)的蛋白質(zhì)大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。分子也是可以運動的。4 4、磷脂分子磷脂分子是可以運動的，具有是可以運動的，具有流動流動性性5 5、細(xì)胞膜、細(xì)胞膜外表，外表，有的有的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)與與糖類糖類結(jié)合形成結(jié)合形成的的糖蛋白，糖蛋白，叫做叫做糖被。糖被

8、。糖蛋白糖蛋白 生物膜生物膜的兩大特點：的兩大特點： 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性具有一定的流動性功能特點功能特點：具有選擇透過性具有選擇透過性生物膜的生物膜的流動性流動性與與選擇透過性選擇透過性的關(guān)系：的關(guān)系：（1 1）區(qū)別：流動性是生物膜的）區(qū)別：流動性是生物膜的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點，特點， 選擇透過性是生物膜的選擇透過性是生物膜的功能功能特點。特點。（2 2）聯(lián)系：流動性是選擇透過性的）聯(lián)系：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)基礎(chǔ)，膜只有，膜只有具有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性。具有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性。補充：補充： （1）只有）只有活細(xì)胞活細(xì)胞的膜才具有流動性和選擇透過性的膜才具有流動性和選擇

9、透過性 （2）膜的流動性受）膜的流動性受溫度溫度影響，在一定范圍內(nèi)，隨影響，在一定范圍內(nèi)，隨 溫度的升高，膜的流動性增強溫度的升高，膜的流動性增強概念圖概念圖生物膜生物膜結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點功能特點功能特點結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)探究歷程結(jié)構(gòu)探究歷程決定決定流動性流動性選擇透過性選擇透過性磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素?fù)?jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因為（等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因為（ ）A A 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂分子層為基本骨架B B 細(xì)胞膜具有一定流

10、動性細(xì)胞膜具有一定流動性C C 細(xì)胞膜是選擇透過性細(xì)胞膜是選擇透過性D D 細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子2 2、異體器官的移植手術(shù)往往很難成功。最大的障、異體器官的移植手術(shù)往往很難成功。最大的障礙就是礙就是 異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識別作用。這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（具有識別作用。這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（ ）A A細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成B B細(xì)胞膜表面有糖蛋白細(xì)胞膜表面有糖蛋白C C細(xì)胞膜具有一定的流動性細(xì)胞膜具有一定的流動性D D細(xì)胞膜具有選擇透過性細(xì)胞膜具有選擇透過性

11、3 3、變形蟲的任何部位都能伸出、變形蟲的任何部位都能伸出偽足偽足，人體某些白細(xì)，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)胞胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細(xì)胞膜的（膜的（ ）A A 保護作用保護作用 B B 一定的流動性一定的流動性 C C 主動運輸主動運輸 D D 選擇透過性選擇透過性4、一分子一分子COCO2 2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進(jìn)入下一細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的磷脂分子進(jìn)入下一細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的磷脂分子層層數(shù)是（層層數(shù)是（ ） A. 6 B. 8 A. 6 B. 8 C. 10 D .12 C. 10

12、D .125 5、將酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物用磷脂制成、將酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物用磷脂制成的微球體包裹后，更容易運輸?shù)交疾〔课坏募?xì)胞中，這是因為的微球體包裹后，更容易運輸?shù)交疾〔课坏募?xì)胞中，這是因為( () )A A生物膜具有選擇透過性，能夠允許對細(xì)胞有益的物質(zhì)進(jìn)入生物膜具有選擇透過性，能夠允許對細(xì)胞有益的物質(zhì)進(jìn)入B B微球體能將生物大分子藥物水解成小分子藥物微球體能將生物大分子藥物水解成小分子藥物C C磷脂雙分子層是生物膜的基本支架，且具有一定的流動性磷脂雙分子層是生物膜的基本支架，且具有一定的流動性D D生物膜具有半透性，優(yōu)先讓生物大分子物質(zhì)通過生物膜具有半透

13、性，優(yōu)先讓生物大分子物質(zhì)通過6.下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：圖回答：(1)圖中圖中B_的基本組成單位是的基本組成單位是_，構(gòu)，構(gòu)成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是_。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸D 磷脂雙分子層磷脂雙分子層6下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：據(jù)圖回答：(2)與細(xì)胞膜的識別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是與細(xì)胞膜的識別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是_。E 糖蛋白糖蛋白6下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：據(jù)圖回答： (3)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程體現(xiàn)了細(xì)

14、胞膜具有吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_性，這是因為：性，這是因為：_流動流動組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都不是靜止不動的，組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都不是靜止不動的， 而是可以運動的而是可以運動的。6下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：據(jù)圖回答：(4)不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞膜上的不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同，主要取決于細(xì)胞膜上的_種類。種類。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)6下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：據(jù)圖回答：(5)細(xì)胞膜的外側(cè)是細(xì)胞膜的外側(cè)是_(M、N)側(cè)，判斷的依據(jù)是

15、側(cè)，判斷的依據(jù)是_。M側(cè)有多糖與蛋白質(zhì)形成的糖蛋白，糖蛋白位于細(xì)胞膜外側(cè)側(cè)有多糖與蛋白質(zhì)形成的糖蛋白，糖蛋白位于細(xì)胞膜外側(cè) 6下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：據(jù)圖回答：(6)細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)模型被稱為細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)模型被稱為_ 。流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型 脂質(zhì)：脂質(zhì)：磷脂雙分子層磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架構(gòu)成膜的基本支架 蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：鑲在、嵌入、貫穿；鑲在、嵌入、貫穿；選擇透過性的基礎(chǔ)選擇透過性的基礎(chǔ) 糖類：糖類：糖蛋白糖蛋白保護、潤滑和識別保護、潤滑和識別一、生物膜的成分：一、生物膜的成分：二、生物膜的特點：二、生物膜的特點：（ 1）結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：（2）功能特點：）功能特點：【小結(jié)小結(jié)】【小結(jié)小結(jié)】1.圖中的圖中的 名稱：名稱：_; 地位：細(xì)胞膜的地位：細(xì)胞膜的_; 特點：具有特點：具有_;磷脂雙分子層磷脂雙分子層基本支架基本支架流動性流動性【小結(jié)小結(jié)】2.圖中的圖中的 名稱：名稱：_; 位置：位置：_ 特點：蛋白質(zhì)是可以特點：蛋白質(zhì)是可以_的的;蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)運動運動 鑲在鑲在嵌入嵌入貫穿貫穿雙分子層雙分子層【小結(jié)小結(jié)】3.圖中的圖中的 名