4.2流动镶嵌模型(2017年下期)
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生物膜的流动镶嵌模型-教学设计
4.2 生物膜流动镶嵌模型一 .教学目标1.知识与技能简述生物膜的结构2.过程与方法（1）通过设置问题，培养学生发散思维的能力（2）通过教材实验的结果验证自己的猜测，体现科学家思维的快感（3）通过当堂检测，让学生体验成功的快乐3.情感态度与价值观(1)探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点(2)认同矛盾是推动科学发展动力的观点(3)探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用二．教学重点流动镶嵌模型的基本内容三．教学难点探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点四．教学方法启发法、问答法、讲授法五．课时安排1课时六．教具准备多媒体课件七．教学过程【创设情境】教师：我们看动物世界的时候，看到猎豹捕食斑马的过程心惊动魄。
这是宏观世界的捕食现象，那么在微观世界中是否也存在捕食现象呢？下面我看一段变形虫与两个草履虫捕食的场景。
播放变形虫捕食两个草履虫的视频。
学生：倾听与观看。
教师：变形虫和草履虫都是单细胞动物，变形虫是如何捕食草履虫的？如果变形虫的细胞膜是刚性的，变形虫能完成捕食行为吗？如果把细胞膜扩大到生物膜层次，那生物膜也应该是流动的，但这一结构模型的发现是很多科学家共同努力来实现的。
好，今天我们就共同来学习生物膜的流动镶嵌模型。
学生：思考，回答。
[创设意图]通过视频短片激起学生的兴奋点并积极参与，同时引出本节课要学习的主题。
【对生物膜结构的探索历程】教师：用多媒体展示：资料1：欧文顿用500多种化学物质进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是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进入细胞。
提出问题：根据资料1，结合化学中相似相容原理，请你猜测：细胞膜是由什么组成的?学生：细胞膜是有脂质组成的。
[创设意图]引导学生积极思考教师：用多媒体展示：资料2：1.磷脂分子的结构如图所示：2.人的红细胞生活在血浆中，血浆中自由水最多。
红细胞代谢也需要细胞内有大量的自由水。
4.2细胞膜的流动镶嵌模型.ppt
❖有些则镶嵌在脂双层的内外两侧 表面；而三层结构模型认为蛋白质 均匀分布在脂双层的两侧。（2） 流动镶嵌模型强调组成膜的分子是 运动的；而三层结构模型认为生物 膜是静态结构。❖4.D。❖二、拓展题---69页
❖1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研 究的艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方 法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提 出解释某一生物学问题的假说或模型，用观察 和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。 一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否 与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地 解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈 进的。
练习 69页
❖一、基础题 ❖1.提示：细胞膜太薄了，光学显
微镜下看不见，而19世纪时还没有 电子显微镜，学者们只好从细胞膜 的生理功能入手进行探究。
❖2.脂质和蛋白质。
练习 69页 ❖一、基础题
❖3.提示：这两种结构模型都认为， 组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白 质，这是它们的相同点。不同点是： （1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜 中的分布是不均匀的，有些横跨整个 脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，
1959年罗伯特森提出的“三明治”结 构模型：所有生物膜都由 蛋白质－脂质－蛋白质
三层结构；
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞
融合实验，指出细胞膜具 流动性
有
；
❖1972年，桑格和 尼克森 提出流动镶嵌模型
思考与讨论66页
❖1.最初认识到细胞膜是由脂质组 成的，是通过对现象的推理分析， 还是通过对膜成分的提取和鉴定？
AA 5 B B6
C7 C D8
D
恭喜你，答 对了！再接 不要灰再心厉，！ 再来一次！
10.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体
4.2生物膜的流动镶嵌模型 (共47张PPT)
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟 后
370C
鼠细胞 结论：细胞膜具有一定的流动性
流动镶嵌模型的基本内容
1. 生物膜的基本支架：磷脂双分子层 2. 蛋白质的位置：镶、嵌、贯穿磷脂双分子层 3. 生物膜的结构特点：具有一定的流动性 4. 糖被（糖蛋白）的功能：保护、润滑、识别等
温故知新
1. P41:细胞膜的主要成分：脂质和蛋白质 2. P64:细胞膜的功能特点：选择透过性 3. P49:生物膜：细胞器膜、细胞膜、核膜等的统称
学习目标
1.简述生物膜的结构。 2.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功 能相适应的观点。
一、对生物膜结构的探索历程
一 19世纪末，膜透性实验 二 20世纪初，膜成分实验 三 1925年，膜面积实验 四 1959年，膜结构实验 五 1970年，膜融合实验
时光机之一：19世纪末，欧文顿实验
19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物 细胞的通透性进行上万次实验，发现问题：细胞 膜对不同物质的通透性不同。
● ●● ●● ● ● ●
●不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
细胞膜
假说： 膜是由脂质(磷脂)组成的
细胞膜的通透性实验 时间：1895年
人物：欧文顿
实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性 实验，发现脂质、脂溶性的物质更容易通过细胞膜。
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：流动镶嵌模型 （大多数人接受）
蛋白质分子
磷脂双分子层
※1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
新技术带来新模型
科学家关于蛋白质 在细胞膜上存在的 三种方式的概括： 1 在膜表面 2 嵌在膜中 3 穿透膜
4.2生物膜的流动镶嵌模型
模型建构的基本方法： 实验、推理和想象
提出假说
实验验证 提出假说
……… 建构模型 ……… 修正模型
实验验证
空气 水
与水亲和的亲水头部分布在水中，而两条疏水尾与水不 亲和，因此受到水分子的排斥而朝向空气中。
动动手 如果搅动水槽中的水，迫使磷脂分子进入水 溶液中，磷脂分子在水溶液中又将如何分布？
水
磷脂分子的疏水尾由于受到斥力而自发的聚集起来，形成一个 脂分子团，亲水头部向外，疏水尾部朝内。
动动手 正常情况下细胞膜一般处于什么环境？
磷脂分子形成两层分子， 亲水头部分别在两侧朝向 外部的水溶液，疏水尾部 相对排列在内。
理论需要实验的支持！
生物膜流动镶嵌模型的探索历程
探究一 探究二
1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞 中提取脂质，将提出的脂质在空气—水界面上 铺成单分子层，测得其单分子层所占的面积相
当于所用的红细胞表面积的2倍。
探究一
探究二
探究三 探究四
荧光染料标记实验
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
人细胞
荧光 标记
蛋白 质
诱导 融合
鼠细胞
40分钟后
370C
1970年，Frye和Edidin 人-鼠细胞融合实验
细胞膜的结构特点：具有流动性。
补充资料:1972年，桑格（S. J. Singer）和尼 克森（G. Nicolson）根据免疫荧光技术、冰冻蚀 刻技术的研究结果证明，膜蛋白主要为球形结构。 冰冻蚀刻电镜技术又证明，蛋白质分子有的镶在 磷脂双分子层表面，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。
• 20世纪初，化学分析结果指出膜主要由 脂质 和蛋白质组成； • 1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的 两 层
4.2细胞膜的流动镶嵌模型
生物膜的流动镶嵌模型师：通过上一节的学习，我想请同学们帮我解决一个问题，现在我有塑料袋、普通布和弹力布这三种材料，我要选用一种来制作真核细胞三维结构模型中的细胞膜，你们认为哪一种比较合适生：弹力布塑料袋不具有通透性普通布有通透性，但不具有柔变性弹力布不仅具有通透性，还具有柔变性。
师：当然这三种材料的特性和真实的细胞膜之间都具有很大的差距，从物质跨膜运输的实例我们知道了生物膜对物质的进出是有选择性的，它为什么能够控制物质的进出呢这和生物膜的结构有什么关系今天我们就先跟随科学家的脚步来探索生物膜的结构。
（一、对生物膜结构的探究历程）结构决定功能，我们既然想要知道生物膜为何具有选择透过性，就要先弄清楚生物膜的结构。
一种物质或物体的结构是其组成成分相互组合的体现，所以我们要先来探索生物膜的化学组成成分。
那么生物膜的化学组成成分是什么如果让你来探究这个问题，你会选用何种材料和方法生：选用细胞膜来进行研究，因为细胞膜是生物膜的一种采用化学分析的方法师：那为什么科学家在一开始探究生物膜的化学组成成分时不采用该种方法生：限于当时的技术条件，科学家们不知道生物膜的结构，只好从研究生物膜的生理现象入手来探究其化学组成成分。
师：现在我们就先来看看科学家从细胞膜功能入手的科学研究展示资料一：细胞膜通透性的实验时间：19世纪末，1895年科学家：欧文顿实验：500多种化学物质对细胞膜的通透性实验的现象是什么（可溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
）根据实验现象，欧文顿提出了什么假说（膜是由脂质组成的）师：正是有了实验和观察的依据，科学家才通过严谨的推理和大胆的想象提出了膜是由脂质组成的这一假说，那假说是否还需要通过进一步的观察和实验来进行验证和完善（需要）师：下面我们就来看资料二中的科学家是怎样来验证和完善该假说的。
展示资料二：哺乳动物红细胞膜的化学分析实验时间：20世纪初实验：科学家从哺乳动物的红细胞中分离出细胞膜实验的现象是什么（发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解）你认为细胞膜是由哪些化学成分组成的（膜的主要成分是脂质和蛋白质）师：细胞膜中的化学成分是怎样有机结合构成细胞膜的呢这其中就涉及了磷脂的排列方式，蛋白质的排列方式，以及模型的建构。
高中生物必修一课件：4.2 生物膜的流动镶嵌模型(共21张PPT)[优秀课件][优秀课件]
![高中生物必修一课件：4.2 生物膜的流动镶嵌模型(共21张PPT)[优秀课件][优秀课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/a5f74673580216fc700afdc5.png)
过程：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空 气—水界面上铺展成单分子层，测得单 分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
结论：_细__胞__膜__中__的__脂__质__分__子__必__然__排__列__为__连__续___ _的__两__层__！___________________________
一、对生物膜结构的探究历程
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
是谁？ 隔开了原始海洋的动荡 是谁？ 为我日夜守边防 是谁？ 为我传信报安康 没有你 我——一个小小的细胞 会是何等模样？
一 、对生物膜结构的探索历程
1.从生理功能入手，研究膜成分
19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞 的通透性进行过上万次实验：
人生从来没有真正的绝境。无论遭受多少艰辛，无论经历多少苦难，心中都要怀着一粒信念的种子，有什么样的眼界和胸襟，就看到什么样的风景。你的心有多宽，你 局有多大，你的心就能有多宽。我很平凡，却不简单，只要我想要，就会通过自己的努力去得到。羡慕别人不如自己拥有，现在的努力奋斗成就未来的自己。人生要学 存了一次丰收；你若努力，就储存了一个希望；你若微笑，就储存了一份快乐。你能支取什么，取决于你储蓄了什么。没有储存友谊，就无法支取帮助；没有储存学识 储存汗水，就无法支取成长。想要取之不尽的幸福，要储蓄感恩和付出。人生之路并非只有坦途，也有不少崎岖与坎坷，甚至会有一时难以跨越的沟坎儿。在这样的紧要 再向前跨出一步!尽管可能非常艰难，但请相信：只要坚持下去，你的人生会无比绚丽！弯得下腰，才抬得起头。在人生路上，不是所有的门都很宽阔，有的门需要你弯 必要时要能够弯得下自己的腰，才可能在人生路上畅通无阻。跟着理智走，要有勇气;跟着感觉走，就要有倾其所有的决心。从不曾放弃追求，从不愿放弃自己的所有， 风景，领略太多的是是非非，才渐渐明白，人活着不只为了自己，而活着，却要活出自己你不会的东西，觉得难的东西，一定不要躲。先搞明白，后精湛，你就比别人 不舍得花力气去钻研，自动淘汰，所以你执着的努力，就占了大便宜。女生年轻时的奋斗不是为了嫁个好人，而是为了让自己找一份好工作，有一个在哪里都饿不死的 收入。因为：只有当你经济独立了，才能做到说走就走，才能灵魂独立，才能有资本选择自己想要伴侣和生活。成功没有快车道，幸福没有高速路，一份耕耘一份收获 的努力和奔跑，所有幸福都来自平凡的奋斗和坚持。也许你要早上七点起床，晚上十二点睡觉，日复一日，踽踽独行。但只要笃定而动情地活着，即使生不逢时，你人 器晚成。无论遇到什么困难，受到什么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！无 么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！行动力，是我们对平庸生活最好的回击。 就在于行动力。不行动，梦想就只是好高骛远；不执行，目标就只是海市蜃楼。想做一件事，最好的开始就是现在。每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你 悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着 着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！自己丰富才能感知世界丰富，自己善良才能感知社会美好，自己坦荡才能感受生活喜悦，自己成功才能感悟生命壮观！ 退的理由却有一百个。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而 现在，勿忘初心。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而出发， 勿忘初心。人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别人欠你的， 好报；坚持，必有收获！人活一世，实属不易，
结论：_细__胞__膜__中__的__脂__质__分__子__必__然__排__列__为__连__续___ _的__两__层__！___________________________
一、对生物膜结构的探究历程
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
是谁？ 隔开了原始海洋的动荡 是谁？ 为我日夜守边防 是谁？ 为我传信报安康 没有你 我——一个小小的细胞 会是何等模样？
一 、对生物膜结构的探索历程
1.从生理功能入手，研究膜成分
19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞 的通透性进行过上万次实验：
人生从来没有真正的绝境。无论遭受多少艰辛，无论经历多少苦难，心中都要怀着一粒信念的种子，有什么样的眼界和胸襟，就看到什么样的风景。你的心有多宽，你 局有多大，你的心就能有多宽。我很平凡，却不简单，只要我想要，就会通过自己的努力去得到。羡慕别人不如自己拥有，现在的努力奋斗成就未来的自己。人生要学 存了一次丰收；你若努力，就储存了一个希望；你若微笑，就储存了一份快乐。你能支取什么，取决于你储蓄了什么。没有储存友谊，就无法支取帮助；没有储存学识 储存汗水，就无法支取成长。想要取之不尽的幸福，要储蓄感恩和付出。人生之路并非只有坦途，也有不少崎岖与坎坷，甚至会有一时难以跨越的沟坎儿。在这样的紧要 再向前跨出一步!尽管可能非常艰难，但请相信：只要坚持下去，你的人生会无比绚丽！弯得下腰，才抬得起头。在人生路上，不是所有的门都很宽阔，有的门需要你弯 必要时要能够弯得下自己的腰，才可能在人生路上畅通无阻。跟着理智走，要有勇气;跟着感觉走，就要有倾其所有的决心。从不曾放弃追求，从不愿放弃自己的所有， 风景，领略太多的是是非非，才渐渐明白，人活着不只为了自己，而活着，却要活出自己你不会的东西，觉得难的东西，一定不要躲。先搞明白，后精湛，你就比别人 不舍得花力气去钻研，自动淘汰，所以你执着的努力，就占了大便宜。女生年轻时的奋斗不是为了嫁个好人，而是为了让自己找一份好工作，有一个在哪里都饿不死的 收入。因为：只有当你经济独立了，才能做到说走就走，才能灵魂独立，才能有资本选择自己想要伴侣和生活。成功没有快车道，幸福没有高速路，一份耕耘一份收获 的努力和奔跑，所有幸福都来自平凡的奋斗和坚持。也许你要早上七点起床，晚上十二点睡觉，日复一日，踽踽独行。但只要笃定而动情地活着，即使生不逢时，你人 器晚成。无论遇到什么困难，受到什么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！无 么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！行动力，是我们对平庸生活最好的回击。 就在于行动力。不行动，梦想就只是好高骛远；不执行，目标就只是海市蜃楼。想做一件事，最好的开始就是现在。每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你 悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着 着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！自己丰富才能感知世界丰富，自己善良才能感知社会美好，自己坦荡才能感受生活喜悦，自己成功才能感悟生命壮观！ 退的理由却有一百个。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而 现在，勿忘初心。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而出发， 勿忘初心。人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别人欠你的， 好报；坚持，必有收获！人活一世，实属不易，
4.2 流动镶嵌模型
外、尾部朝内
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①科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理和 大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地验证假说。 ② 科学研究依赖于技术的进步，技术进步了，可以得到更 多新的实验数据。 ③科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的 辛勤工作。 ④科学发现的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的基础上 不断验证、修正和完善发展的。 ⑤科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学 学说不是一成不变的，需要不断完善。 ……………
新技术带来新模型
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。
已有的科学认识
1、膜的主要成分是脂质和蛋白质。 2、脂质分子必然排列为连续的两层，且头部 朝外、尾部朝内。 3、蛋白质在生物膜上的存在有三种方式：在 膜表面、嵌在膜中、穿透膜。 4、生物膜具有流动性（磷脂双分子层和大多 数的蛋白质是可以运动的）
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。
A
（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2倍，说 明 。 磷脂分子在细胞膜中成双层排列
回顾：对生物膜结构的探索历程
现象观察：19世纪末，欧文顿发现 溶于脂质的 物质更容易透过细胞膜。
提出假说： 。 膜是由脂质组成 实验证明：20世纪初，对膜的化学分析结果指出膜主要由
和
组成。 蛋白质 提出问题：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
流动镶嵌模型基本内容的总结:
1、生物膜的组成成分： 主要由蛋白质和脂质组成 2、生物膜的基本支架： 磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部 朝 向内侧）。 3、蛋白质分子位置： 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部 分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂 双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 4、生物膜的结构特点： 流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的） 5、糖被（位置、化学本质、作用） 细胞膜外表，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。（与细胞识别、胞间 信息交流等有密切联系）
4.2生物膜的流动镶嵌模型
背景知识：
蛋白质分子是水溶性的，蛋白质分子在整体 上表现为亲水性，而有些蛋白质有疏水性部位。
磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部，而且排 列为双分子层，那么蛋白质分子在磷脂双分子层中 是如何排列的呢？
蛋白质位于细胞膜的什么位置？
1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗 的三层结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂 质—蛋白质 ”的三层结构构成的静态统一结构。这种结构又称 为三明治结构模型。
4.生物膜的功能特性：选择透过性 (1)选择透过性的含义：水分子自由通过， 一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、 小分子和大分子则不能通过。 (2)原因：
5、细胞膜外表，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 与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
1．在水溶液中，磷脂分子不能单层存在的，会 自发形成双分子层(在其他溶液中可能成单层存 在）。 2．磷脂双分子层有屏障作用，使膜两侧的水溶 性物质不能自由通过，这对细胞的正常结构和功 能的保持是十分重要的。 3．和磷脂双分子层结合在一起的蛋白质是细胞 膜功能的主要执行者。 4．细胞对大分子物质摄入或排出时所进行的胞 吞与胞吐方式须依赖细胞膜的流动性方可完成。 胞吞与胞吐过程中，不曾跨越生物膜。(跨膜 层数为0层)
生命系统的边界
塑料袋
控制物质的进出
具有一定的伸缩性
普通布
功更用 能适哪 于种 体材 现料 细作 胞细 膜胞 的膜
弹力布
结 构
功能
生命系统的 控制物质的 具有一定的 边界 进 具有
－
具有 具有
－
－
具有
弹力布
一、对生物膜结构的探索历程
资料1. 19世纪末，欧文顿用500多种化学 物质对植物细胞进行了上万次的通透性 实验，发现脂质更容易通过细胞膜。
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细胞融合
37℃ 40min
杂交细胞
绿色荧光染料标记 鼠细胞表面蛋白质
得出结论细：胞膜上的蛋白质具有流动性（能运动）
膜成分中 有蛋白质
• 朗姆瓦的实验
1917年，朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，经过推挤， 磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。朗姆瓦水盘如下图：
7
1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提 取脂质，在空气——水界面上铺展成单分子层， 测得单分子层面积恰为红细胞表面积的2倍。
时间：1895年
人物：欧文顿
实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性 实验，发现脂质、脂溶性的物质更容易通过细胞膜。
不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细膜胞成中分分中离
出来，并且进行了化学分析：
有脂质
（1）细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解；
（2）细胞膜也会被蛋白酶分解。
许多磷脂分子铺在水面上（水—空气界面），磷脂分 子在空气-水界面上会怎样排列？
空气
水
单层磷脂分子
根据磷脂分子的特点，请推测：
将许多磷脂分子注入水中，磷脂分子会怎样排列？
磷脂球
根据磷脂分子的特点，请推测：
让磷脂分子包裹一滴水滴，磷脂分子会怎样排列？
水
根据磷脂分子的特点，请推测：
细胞膜的外侧是外界溶液，内侧是细胞质基质，它们都是含 有大量水的溶液，那么细胞膜中的磷脂分子应该怎么排列?
水水水 水水
磷脂双分子层
1959年罗伯特森电镜下观察细胞膜的 结构 观察结果 暗—亮—暗三层结构
得出结论 生物膜由 蛋白质－脂质－蛋白质 组成
蛋白质排列在脂质两侧
蛋白质分子在生物膜中的分布（冰冻蚀刻观察）
镶在表面
贯穿双分 子层
嵌入膜内
时间：1970年 实验：
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
结论： 细胞膜中的脂质分子必然 排列为连续的两层。
思考： 一本书面积为120cm2,将书拆散后的每页纸铺开 成紧密的一层，测得其面积为４８００cm2，则 书共有多少页？
磷脂分子
头部 亲水端
尾部 疏水端
根据磷脂分子的特点，请推测：
一个磷脂分子放在水中，磷脂分子会怎样存在？
根据磷脂分子的特点，请推测：
流动镶嵌模型
三、流动镶嵌模型基本内容
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架 2、蛋白质分子层镶、嵌、贯穿在磷脂双分子中 3、磷脂双分子层和大多数蛋白质可以运动
补充：多糖与蛋白质结合成糖蛋白（糖被），在细胞膜外侧
四、生物膜的特点
1、结构特点
具有一定的流动性
举例
膜融合： 囊泡的运输、细胞融合 膜变化： 温度升高，膜变薄
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、假设法
发现问题
提出假设
进一步实验
实验结果或现象
解释问题
验证假设
二、对膜结构探究历程
1、欧文顿发现：脂溶性物质更易过膜
膜由脂质构成
2、提取膜，进行化学成分分析（溶剂溶解、加酶分解） 膜主要成分是蛋白质和脂质
3、细胞面积与脂质单分子层面积比较
膜中脂质排列为连续两层
4、分析磷脂分析特点（有亲水头部和疏水尾部） 磷脂双分子层排列头朝外，尾朝内
5、罗伯特森电镜观察到膜有暗—亮—暗三层结构 三层静态模型：蛋白质—脂质—蛋白质
6、新技术手段（冰冻蚀刻技术）观察 蛋白质在膜中分布有镶、嵌、贯穿
7、荧光标记法进行人鼠细胞融合实验
膜具有流动性
8、桑格、尼克森
细胞大小形态变化： 细胞生长、变形虫运动、质壁 分离、胞吞胞吐
2、功能特点
具有选择透过性
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
思考：如果用丙酮提取人口腔上皮细胞中的脂质，
铺成单分子层面积为S1，口腔上皮细胞的表面积为S2，
则,如果是大肠杆菌结果怎样?A: S1=2S2 源自: S1>2S2C:
S1<2S2
细胞膜的通透性实验