生物膜流动镶嵌模型
蛋白质 脂 质 蛋白质
细胞膜的电子显微图片 细胞膜的三层结构模型
标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露 断裂面，使用电子显微镜观察其结构。
细胞的冰冻蚀刻电子显微图片
镶
嵌入
贯穿
细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片
蛋白质镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的
合作探究
请思考：细胞膜是静态的吗？（举例说明）
一、对生物膜结构的探索历程
时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植 物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不 同物质的通透性是不一样的：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。于是他提 出：膜是由脂质组成的。
● ● ● 细胞膜 ● ●● ● 不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
脂质双层结构
电镜下膜呈“暗—亮—暗” 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构 人、鼠细胞融合实验。 膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性 决定
① 磷脂双分子层
②蛋白质分子
结构组成
结构探究历程
知识闯关
1.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双分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递
和血型决定有着密切关系的化学物质是（
）
欧文顿的实验现象及结论？
现象
提出
假说
验证
实验
时间：20世纪初
实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出 来，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。发现 细胞膜被破坏。 探究：你能得出什么结论？ 细胞膜由脂质和蛋白质组成 。
红细胞的细胞膜
亲水头部
变形虫
草履虫
质壁分离
提出假说：细胞膜具有流动性
结 论 : 细 胞 膜 具 有 流 动 性
时 间：1972年 提出者：桑格（S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美 国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发 给与细胞膜蛋白质有关的研疏的。 磷酸“头部”是亲水的，
合作探究
想一想：
磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？
空气
水
合作探究
结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。
组织细胞 水 水 水
水
时间：1925年 实验：两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦 德尔（F.Grendel）用丙酮（一种有机溶剂，可 以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空 气--水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的 面积恰好为红细胞表面积的两倍。 得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为 连续的两层
合作探究
结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。
水溶液环境 (外)
连 续 两 层 排 列
水溶液环境 (内)
时间：1959年 实验：罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示 暗 明 暗的三层结构（蛋白质的电子密度高，在电镜下显 暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色） 。他结合其他科学 家的工作，大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质-脂质-蛋白质” 罗伯特森的实验现象及结论？ 三层静态的统一的结构。
（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列 能正确反应其分布的图是（ 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 。
罗德里克· 麦金农 皮特· 阿格雷
列表总结：生物膜结构的探究历程
时间和人物 19世纪末 欧文顿
20世纪初 1925年， 两位荷兰 科学家 1959年， 罗伯特森 1970年
历史事件
多种物质对膜通透性实验 对红细胞膜化学分析 红细胞膜的脂质铺展成单 层分子的面积是原膜表面 积的两倍
历史结论
膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质
A 糖蛋白
B 磷脂
C 脂肪
D 核酸
3.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细
胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞 膜的（ ） B 一定的流动性 D 选择透过性 A 保护作用 C 主动运输
4.下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是
知识闯关：最后一关
5.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你 回答下列问题： （1）应选取人的哪种细胞做实验（ C） A．神经细胞 B．口腔上皮细胞 C．成熟的红细胞 D．白细胞 蒸馏水 （2）将选取的上述材料放入 ，由于渗透作用，一段时间后细胞将破 离心 裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。
细胞膜的电子显微图片 细胞膜的三层结构模型
标本用干冰等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露 断裂面，使用电子显微镜观察其结构。
细胞的冰冻蚀刻电子显微图片
镶
嵌入
贯穿
细胞膜的冰冻蚀刻电子显微图片
蛋白质镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中。 蛋白质在膜中的分布是不对称的
合作探究
请思考：细胞膜是静态的吗？（举例说明）
一、对生物膜结构的探索历程
时间：19世纪末（1895年） 实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植 物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不 同物质的通透性是不一样的：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。于是他提 出：膜是由脂质组成的。
● ● ● 细胞膜 ● ●● ● 不溶于脂质的物质 ● 溶于脂质的物质
脂质双层结构
电镜下膜呈“暗—亮—暗” 蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构 人、鼠细胞融合实验。 膜具流动性
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性 决定
① 磷脂双分子层
②蛋白质分子
结构组成
结构探究历程
知识闯关
1.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双分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递
和血型决定有着密切关系的化学物质是（
）
欧文顿的实验现象及结论？
现象
提出
假说
验证
实验
时间：20世纪初
实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出 来，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。发现 细胞膜被破坏。 探究：你能得出什么结论？ 细胞膜由脂质和蛋白质组成 。
红细胞的细胞膜
亲水头部
变形虫
草履虫
质壁分离
提出假说：细胞膜具有流动性
结 论 : 细 胞 膜 具 有 流 动 性
时 间：1972年 提出者：桑格（S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美 国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发 给与细胞膜蛋白质有关的研疏的。 磷酸“头部”是亲水的，
合作探究
想一想：
磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？
空气
水
合作探究
结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。
组织细胞 水 水 水
水
时间：1925年 实验：两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦 德尔（F.Grendel）用丙酮（一种有机溶剂，可 以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空 气--水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的 面积恰好为红细胞表面积的两倍。 得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为 连续的两层
合作探究
结合人体组织细胞内、外环境（如下图）， 预测细胞膜中磷脂的排列方式。
水溶液环境 (外)
连 续 两 层 排 列
水溶液环境 (内)
时间：1959年 实验：罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示 暗 明 暗的三层结构（蛋白质的电子密度高，在电镜下显 暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色） 。他结合其他科学 家的工作，大胆地提出生物膜的模型：“蛋白质-脂质-蛋白质” 罗伯特森的实验现象及结论？ 三层静态的统一的结构。
（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列 能正确反应其分布的图是（ 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 。
罗德里克· 麦金农 皮特· 阿格雷
列表总结：生物膜结构的探究历程
时间和人物 19世纪末 欧文顿
20世纪初 1925年， 两位荷兰 科学家 1959年， 罗伯特森 1970年
历史事件
多种物质对膜通透性实验 对红细胞膜化学分析 红细胞膜的脂质铺展成单 层分子的面积是原膜表面 积的两倍
历史结论
膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质
A 糖蛋白
B 磷脂
C 脂肪
D 核酸
3.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细
胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞 膜的（ ） B 一定的流动性 D 选择透过性 A 保护作用 C 主动运输
4.下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是
知识闯关：最后一关
5.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你 回答下列问题： （1）应选取人的哪种细胞做实验（ C） A．神经细胞 B．口腔上皮细胞 C．成熟的红细胞 D．白细胞 蒸馏水 （2）将选取的上述材料放入 ，由于渗透作用，一段时间后细胞将破 离心 裂，然后再用 法获得纯净的细胞膜。
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第二节生物膜的流动镶嵌模型
３)科学家就是如何得出这一结论 得？
实验:用丙酮从红细胞中抽提出脂质,在空 气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层 得面积恰为红细胞表面积得两倍。
４)为什么磷脂分子在空气－水界 面上可以铺展成单分子层呢？
亲水头部
疏水尾部
磷脂就是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成得 分子,磷酸“头”部就是亲水得,脂肪酸“尾”部 就是疏水得。
非脂溶性物质
脂溶性物质
探索过程
1)对膜得化学成分提出假说
膜就是由脂质组成 得
时间:20世纪初 实验:科学家对哺乳动物红细胞得细胞膜进行了化学分 析 成果:确定细胞膜得主要成分得确就是脂质和蛋白质。
红细胞的细胞膜
２)磷脂和蛋白质就是通过什么样得 排列方式参与膜得构建得？
结论:
细胞膜中得脂质分子必然排列为 连续得两层！
2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜得内 侧,亲水性头部朝向膜得外侧,组成生物膜得 基本骨架;
3、蛋白质或镶嵌在脂双层得表面,或嵌插 在其内部,或横跨整个磷脂双分子层,表现出分 布得不对称性。
4、在细胞膜得外表,有一层由细胞膜上得 蛋白质与多糖结合形成得糖蛋白,叫做糖被。 有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂
时间:1970年 人物:费雷和埃迪登等 实验:将人和鼠得细胞膜蛋白质用不同荧光染料标 记后融合
小鼠细胞和人细胞融合实验
结论:细胞膜具有流动性 从而推翻了静止模型得观点
提出新得细胞膜模型
1972年,桑格和尼克森在新得观察和实验 证据得基础上,提出了流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型得基本内容:
1、细胞膜主要由流动得磷脂双分子层和嵌在其中 得蛋白质组成。还有少量得多糖。
第二节生物膜的流动镶嵌模型
从物质得跨膜运输得实例可以看出,生物 膜对物质进出细胞就是有选择性得、为 什么生物膜能够控制物质得进出呢？这 与生物膜得结构有什么关系？
《生物流动镶嵌模型》课件
基于该模型，可以设计药物作 用于特定的膜蛋白，用于治疗
疾病。
细胞生物学研究
该模型为研究细胞膜上的物质 运输、信号转导等提供了理论
基础。
生物工程
在生物工程中，该模型用于理 解膜蛋白的构象和功能，以优 化生物反应器的设计和操作。
生物膜的结构与功能
结构
生物膜主要由脂质双分子层构成，其中镶嵌有蛋白质和糖类。脂质分 子可以自由移动，而蛋白质分子则以不同的方式固定在膜中。
光学显微镜观察
总结词
光学显微镜观察是通过观察生物膜的形态和结构，来间接推断生物膜分子运动情 况的技术。
详细描述
光学显微镜可以观察到细胞和细胞器的形态和结构，通过观察生物膜的形态变化 和细胞器的运动情况，可以间接推断出生物膜分子的运动情况。例如，通过观察 细胞膜的流动性，可以推断出膜蛋白和膜脂的流动性。
X射线晶体学与冷冻电镜技术
总结词
X射线晶体学与冷冻电镜技术是通过分析生物膜成分的晶体结构和电镜图像，来研究生物膜分子结构 和运动情况的技术。
详细描述
X射线晶体学与冷冻电镜技术的基本原理是，通过分析生物膜成分的晶体结构和电镜图像，可以获取 生物膜分子的结构和形态信息。通过比较不同状态下生物膜分子的结构和形态变化，可以推断出生物 膜分子的运动情况和相互关系。
具有重要意义。
03
生物膜的运输与功能
物质跨膜运
物质跨膜运输是指生物膜允许一些物质通过，而阻止其他物质通过的特 性。
物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。被动运输是物质顺浓度 梯度运输，不需要消耗能量；主动运输是物质逆浓度梯度运输，需要消
耗能量。
物质跨膜运输的机制包括载体介导的跨膜运输和通道介导的跨膜运输。 载体介导的跨膜运输需要载体蛋白的参与，通道介导的跨膜运输需要通 道蛋白的参与。
疾病。
细胞生物学研究
该模型为研究细胞膜上的物质 运输、信号转导等提供了理论
基础。
生物工程
在生物工程中，该模型用于理 解膜蛋白的构象和功能，以优 化生物反应器的设计和操作。
生物膜的结构与功能
结构
生物膜主要由脂质双分子层构成，其中镶嵌有蛋白质和糖类。脂质分 子可以自由移动，而蛋白质分子则以不同的方式固定在膜中。
光学显微镜观察
总结词
光学显微镜观察是通过观察生物膜的形态和结构，来间接推断生物膜分子运动情 况的技术。
详细描述
光学显微镜可以观察到细胞和细胞器的形态和结构，通过观察生物膜的形态变化 和细胞器的运动情况，可以间接推断出生物膜分子的运动情况。例如，通过观察 细胞膜的流动性，可以推断出膜蛋白和膜脂的流动性。
X射线晶体学与冷冻电镜技术
总结词
X射线晶体学与冷冻电镜技术是通过分析生物膜成分的晶体结构和电镜图像，来研究生物膜分子结构 和运动情况的技术。
详细描述
X射线晶体学与冷冻电镜技术的基本原理是，通过分析生物膜成分的晶体结构和电镜图像，可以获取 生物膜分子的结构和形态信息。通过比较不同状态下生物膜分子的结构和形态变化，可以推断出生物 膜分子的运动情况和相互关系。
具有重要意义。
03
生物膜的运输与功能
物质跨膜运
物质跨膜运输是指生物膜允许一些物质通过，而阻止其他物质通过的特 性。
物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。被动运输是物质顺浓度 梯度运输，不需要消耗能量；主动运输是物质逆浓度梯度运输，需要消
耗能量。
物质跨膜运输的机制包括载体介导的跨膜运输和通道介导的跨膜运输。 载体介导的跨膜运输需要载体蛋白的参与，通道介导的跨膜运输需要通 道蛋白的参与。
生物膜的流动镶嵌模型
1、细胞膜的化学成分： 、细胞膜的化学成分： 主要由脂质(磷脂 磷脂)、 主要由脂质 磷脂 、蛋白质和少量糖类组成 磷脂双分子层-----基本骨架 磷脂双分子层-----基本骨架 2、细胞膜 、 的结构： 的结构： 蛋白质分子------覆盖、镶嵌 覆盖、 蛋白质分子 覆盖 和贯穿在磷脂双分子层中
1．细胞生物膜的结构基本是（ C） ．细胞生物膜的结构基本是（ A. 蛋白质 糖被 脂质 蛋白质—糖被 糖被—脂质 B. 蛋白质—糖脂 脂质 蛋白质 糖脂—脂质 糖脂 C. 蛋白质 脂质 蛋白质 蛋白质—脂质 脂质—蛋白质 D. 脂质 蛋白质 脂质 脂质—蛋白质 蛋白质—脂质
3.下列能正确表示细胞膜结构的是（ C ） 下列能正确表示细胞膜结构的是（ 下列能正确表示细胞膜结构的是
A
B
C
D
4.某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构和功能， 某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构和功能， 某同学欲获得纯净的细胞膜 请您帮助设计一个简易实验。 请您帮助设计一个简易实验。 （1）选取人体的 ）选取人体的______________作为获取细胞 作为获取细胞 膜的来源， 膜的来源，其原因是红细胞中充满了血红蛋白而 _________________________。 。 （2）将选取的材料放入 ）将选取的材料放入____________中，一段 中 时间后，此类细胞将由于____________而破裂。 而破裂。 时间后，此类细胞将由于 而破裂 s （3）利用离心法及有机溶剂等方法提取出膜成份 ） 2 中的磷脂，将其铺展在空气—水界面上，测得磷脂 中的磷脂，将其铺展在空气 水界面上， 水界面上 占有的面积为S， 占有的面积为 ，请预测此类细胞表面积的值接近于 _________，可推理出细胞膜中的磷脂分子为 ， __________________。 。
1．细胞生物膜的结构基本是（ C） ．细胞生物膜的结构基本是（ A. 蛋白质 糖被 脂质 蛋白质—糖被 糖被—脂质 B. 蛋白质—糖脂 脂质 蛋白质 糖脂—脂质 糖脂 C. 蛋白质 脂质 蛋白质 蛋白质—脂质 脂质—蛋白质 D. 脂质 蛋白质 脂质 脂质—蛋白质 蛋白质—脂质
3.下列能正确表示细胞膜结构的是（ C ） 下列能正确表示细胞膜结构的是（ 下列能正确表示细胞膜结构的是
A
B
C
D
4.某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构和功能， 某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构和功能， 某同学欲获得纯净的细胞膜 请您帮助设计一个简易实验。 请您帮助设计一个简易实验。 （1）选取人体的 ）选取人体的______________作为获取细胞 作为获取细胞 膜的来源， 膜的来源，其原因是红细胞中充满了血红蛋白而 _________________________。 。 （2）将选取的材料放入 ）将选取的材料放入____________中，一段 中 时间后，此类细胞将由于____________而破裂。 而破裂。 时间后，此类细胞将由于 而破裂 s （3）利用离心法及有机溶剂等方法提取出膜成份 ） 2 中的磷脂，将其铺展在空气—水界面上，测得磷脂 中的磷脂，将其铺展在空气 水界面上， 水界面上 占有的面积为S， 占有的面积为 ，请预测此类细胞表面积的值接近于 _________，可推理出细胞膜中的磷脂分子为 ， __________________。 。
生物膜的流动镶嵌模型
a
a
b c A
a
b B a
b D
c
b C
c
c
自我评价：
3.上图示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表 皮细胞，请回答： 图A细胞处于何种生理状态？ 质壁分离 。 如上图是同一细胞处于不同浓度的溶液中，则A、 B细胞所处外界溶液浓度是 A > B 。 如是洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离实验中观察到 的图，先后观察到的图示顺序为 B → A → C 。 图中标号①指的物质是 外界溶液 。
二、流动镶嵌模型的基本内容
4、在细胞膜的外表， 有一层由细胞膜上的蛋白 糖蛋白的作用： 质与糖类结合形成的糖蛋 1、有保护和润滑作用， 2、还与细胞表面的识别 白，叫做糖被。有些糖类 有密切关系。 与脂质分子结合形成糖脂。 这些结构只存在与细胞膜 的外表面，也体现了膜结 构内外的不对称性。
5、磷脂分子和大多数蛋 白质是可以运动的，体现 了膜的结构特点：具有一 定的流动性
1970年，费雷和埃迪登的人-鼠细胞融合实验 免疫荧光技术
人 细 胞
鼠 细 胞
红色荧 光染料 标记的 膜蛋白 诱导
融合 绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
杂交细胞 37℃
40分钟后
结论：膜上的蛋白质分子能够运动 同时证明磷脂分子也可以运动
细胞膜结构特点：： 具有一定的流动性
在新的观察和实验证据基础上，1972年桑格 （S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出 生物膜的流动镶嵌模型，这种模型被大多数人 所接受。
静态“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结 构这个观点引起了许多科学家的质疑， “三明治”结构模型有什么不足？
把生物膜描述为静态的刚性结构，无法 解释比如变形虫的变形运动，植物质壁分离 以及复原、细胞生长和分裂等过程中膜的变 化这些现象。
生物膜的流动镶嵌模型
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 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
实验二 膜成分实验
时间：20世纪初 实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中 1925年
人物： 荷兰科学家
Gorter和Grendel
实验：
磷脂
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
实验三 膜面积实验
磷脂分子
亲水头部
疏水尾部
磷脂是单一层种由磷甘脂油分，子脂在肪空酸气和—磷酸水所界组面成上的是分子 如何排布的呢？
实验三 膜面积实验 单层磷脂分子在空气—水界面上是如何
实验六 膜融合实验
时间：1970年 实验：
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
细胞融合
37℃ 40min
绿色荧光染料标记
鼠细胞表面蛋白质
结论： 细胞膜具有一定的流动性
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 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
糖蛋白 在细胞膜的外表，糖类与蛋白质结合
而成糖蛋白，叫做糖被
糖脂 作用：润滑、保护和识别 膜的结构特点： 具有一定的流动性
膜的功能特性： 选择透过性
课堂反馈
C 1.下列最能正确表示细胞膜结构的是（ ）
A
B
C
D
2、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等
C 物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（
实验二 膜成分实验
时间：20世纪初 实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中 1925年
人物： 荷兰科学家
Gorter和Grendel
实验：
磷脂
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
实验三 膜面积实验
磷脂分子
亲水头部
疏水尾部
磷脂是单一层种由磷甘脂油分，子脂在肪空酸气和—磷酸水所界组面成上的是分子 如何排布的呢？
实验三 膜面积实验 单层磷脂分子在空气—水界面上是如何
实验六 膜融合实验
时间：1970年 实验：
红色荧光染料标记 人细胞表面蛋白质
细胞融合
37℃ 40min
绿色荧光染料标记
鼠细胞表面蛋白质
结论： 细胞膜具有一定的流动性
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 20世冰纪冻6浊0年刻代电子膜显蚀微刻实实验验 六 1970年 膜融合实验 七 1972年 流动镶嵌模型
糖蛋白 在细胞膜的外表，糖类与蛋白质结合
而成糖蛋白，叫做糖被
糖脂 作用：润滑、保护和识别 膜的结构特点： 具有一定的流动性
膜的功能特性： 选择透过性
课堂反馈
C 1.下列最能正确表示细胞膜结构的是（ ）
A
B
C
D
2、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等
C 物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（
生物膜的流动镶嵌模型
结论：细胞膜具有流动性
1972年，桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1、 磷脂双分子层 构成膜的基本支架,这 个支架不是静止的，具有 流动性 。
2、蛋白质分子有的 镶在 磷脂双分层表面， 有的 部分或全部嵌入 磷脂双分子层中，有 的 贯穿 整个磷脂分子层。 大多数蛋白质分子是可以 运动的 。
概念图
生物膜 结构特点 功能特点
③ 流动性
④选择透过性 决定
① 磷脂双分子层
②蛋白质分子
结构组成
结构探究历程
课堂反馈
1.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 2.变形虫可吞噬整个细菌，该事实说明（ ） A．细胞膜具有选择透过性 B．细胞膜失去选择透过性 C．大分子可以透过细胞膜 D．细胞膜具有一定流动性
第四章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型
(白细胞吞噬病毒的过程)
探究
细胞膜具有流动性
1970年 人—鼠 细胞融合实验
人细胞
40分钟后 37℃
荧光 标记
诱导 融合
刚融合时一 半红一半绿
两种颜色 荧光均匀
鼠细胞
得出结论：细胞膜表面的蛋白质分子具有流动性。
磷脂分子的运动
①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动 ④伸缩震荡运动；⑤翻转运动；⑥旋转异构 化运动。
3、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 4.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递 和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ） A. 磷脂 B. 糖蛋白 C. 脂肪 D. 核酸
生物膜的流动镶嵌模型(共31张PPT)
生物膜结构的探索历程
想一想
在建立生物膜模型的过程中，实验 技术的进步起到怎样的作用？
1970年，弗雷（Larry Frye）和埃迪登（）等科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分
子（免疫荧光染色技术），将小鼠细胞和人的细胞融合。
阅读教材P68 “蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否是静态结构?
面积的2倍。
得出结论：
细胞膜中的脂质分子（主要是磷脂分子）必然排列 为连续的两层。
细胞膜上的磷脂分子如何排列成连续 的两层?
除脂质外，蛋白质也是细胞膜的主要成 分。那么蛋白质位于细胞膜的什么位置?
1935年， 丹尼利（J. Danielli ）和戴维桑（ H. Davson ） 提出了“蛋白质-脂类-蛋白质”的三 明治模型。认为:质膜由双层脂类分子及其内外 表面附着的蛋白质构成的。
2、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 ）。
脂质和蛋白质是怎样组成膜的?
1925年，荷兰科学家高特（） 和戈莱格尔（），用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层
分子。
plasma membrane
提出假说——单位膜模型
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。 （“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型）
1959年，罗伯特森（） 用锇酸处理了细胞膜（蛋白质经锇酸作用后形成高电子密度的锇黑,在电镜下呈暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带 ），用
超薄切片技术获得了清晰的红细胞细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约。
生物膜的流动镶嵌模型
1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）用超薄切片技 术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗 三层结构，即蛋白质-脂质-蛋白质的结构，提出所谓 “单位膜”模型。把生物膜描述为静态的统一结构。
单位膜模型
思考讨论二：
单位膜模型可以解释以上现象 吗？这种结构与它的功能相适 应吗？细胞膜是不是静止不动 的呢？细胞膜的流动性从微观 上如何体现的呢？
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
细胞膜具有 流动性 ； 1972年，桑格和尼克森提出了 流动镶嵌模型 。
思考：从科学家探索生物膜的历程，你能得到 什么启示？
课内反馈
1.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
人细胞
杂交细胞
荧光标记 蛋白质
细胞 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
资料：七
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰 冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
思考讨论三：
细胞是失水还是吸水？
H2O
思考讨论四：
问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本 内容是什么?
问题2：生物膜结构内外是否对称？
思考讨论五：
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺 了呢？
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜组分的探索
资料一： 20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细 胞中分离出来，发现细胞膜会被蛋白酶（能专 一地分解蛋白质的物质）分解。
问题：你能推测细胞膜的成分中含有 蛋白质？
资料二
时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行
单位膜模型
思考讨论二：
单位膜模型可以解释以上现象 吗？这种结构与它的功能相适 应吗？细胞膜是不是静止不动 的呢？细胞膜的流动性从微观 上如何体现的呢？
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
细胞膜具有 流动性 ； 1972年，桑格和尼克森提出了 流动镶嵌模型 。
思考：从科学家探索生物膜的历程，你能得到 什么启示？
课内反馈
1.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
人细胞
杂交细胞
荧光标记 蛋白质
细胞 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
资料：七
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰 冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
思考讨论三：
细胞是失水还是吸水？
H2O
思考讨论四：
问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本 内容是什么?
问题2：生物膜结构内外是否对称？
思考讨论五：
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺 了呢？
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜组分的探索
资料一： 20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细 胞中分离出来，发现细胞膜会被蛋白酶（能专 一地分解蛋白质的物质）分解。
问题：你能推测细胞膜的成分中含有 蛋白质？
资料二
时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行
生物膜流动镶嵌模型
电子显微镜是用电子束来照射 被检样品，入射电子与蛋白质 和磷脂不同的原子发生碰撞， 对电子有不同的散射度，蛋白 质的散射度高，显黑色，发暗； 磷脂分子的散射度低，发亮。
细胞膜结构的电镜照片
2、蛋白质的排布方式？
资料五： 1959 年，罗伯特森（ J.D.Robertsen ）在电镜 下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构 成。
一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索 2、对生物膜分子结构模型的探索 1、脂质的排布方式？ 2、蛋白质的排布方式？
资料三：
磷脂是一种由甘
油、脂肪酸和磷酸所
组成的分子。磷酸
“头”部是亲水的，
脂肪酸“尾”部是疏
水的。
单层磷脂分子
双层磷脂分子
资料四：
1925 年，荷兰科学家 Gorter 和 Grendel 从细胞
膜中提取脂质，在空气——水界面上铺成单层
分子，发现面积是细胞膜的2倍。
结论：细胞膜中的脂质为连续两层
磷脂双分子层
一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索 2、对生物膜分子结构模型的探索
1、脂质的排布方式？
磷脂双分子层
2、蛋白质的排布方式？
2、蛋白质的排布方式？
资料五： 1959 年，罗伯特森（ J.D.Robertsen ）在电镜 下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构 成。 背景资料
人细胞 杂交细胞
细胞 融合
一段时间后
37℃ 40 min
小鼠细胞
荧光标记的小鼠细胞和 人细胞融合实验示意图
结论：
构成细胞膜的蛋白质、磷脂 等成分是可以移动的。
细胞膜具有流动性 （结构特点）
“流动镶嵌”结构模型
流动镶嵌模型 。 磷脂双分子层构成骨架；蛋白
细胞膜结构的电镜照片
2、蛋白质的排布方式？
资料五： 1959 年，罗伯特森（ J.D.Robertsen ）在电镜 下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构 成。
一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索 2、对生物膜分子结构模型的探索 1、脂质的排布方式？ 2、蛋白质的排布方式？
资料三：
磷脂是一种由甘
油、脂肪酸和磷酸所
组成的分子。磷酸
“头”部是亲水的，
脂肪酸“尾”部是疏
水的。
单层磷脂分子
双层磷脂分子
资料四：
1925 年，荷兰科学家 Gorter 和 Grendel 从细胞
膜中提取脂质，在空气——水界面上铺成单层
分子，发现面积是细胞膜的2倍。
结论：细胞膜中的脂质为连续两层
磷脂双分子层
一、对生物膜结构的探索历程
1、对生物膜组分的探索 2、对生物膜分子结构模型的探索
1、脂质的排布方式？
磷脂双分子层
2、蛋白质的排布方式？
2、蛋白质的排布方式？
资料五： 1959 年，罗伯特森（ J.D.Robertsen ）在电镜 下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构 成。 背景资料
人细胞 杂交细胞
细胞 融合
一段时间后
37℃ 40 min
小鼠细胞
荧光标记的小鼠细胞和 人细胞融合实验示意图
结论：
构成细胞膜的蛋白质、磷脂 等成分是可以移动的。
细胞膜具有流动性 （结构特点）
“流动镶嵌”结构模型
流动镶嵌模型 。 磷脂双分子层构成骨架；蛋白
生物膜的流动镶嵌模型 22张ppt
1、天行健，君子以自強不息，地勢坤，君子以厚德载物。 2、如果放弃太早，你永远都不知道自己会错过什么。 3、你特么的看看你现在的样子?还是我爱的那个你么? 4、你的选择是做或不做，但不做就永远不会有机会。 5、你必须成功，因为你不能失败。 6、人生有两出悲剧：一是万念俱灰，另一是踌躇满志。 7、男儿不展风云志，空负天生八尺躯。 8、心灵纯洁的人，生活充满甜蜜和喜悦。 9、遇到困难时不要抱怨，既然改变不了过去，那么就努力改变未来。 10、只要功夫深，铁杵磨成针。 11、用理想去成就人生，不要蹉跎了岁月。 12、永不言败是追究者的最佳品格。 13、目标的实现建立在我要成功的强烈愿望上。 14、保持激情;只有激情，你才有动力，才能感染自己和其他人。 15、别人能做到的事，自己也可以做到。 16、学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来。 17、通过辛勤工作获得财富才是人生的大快事。 18、努力了不一定能够成功，但是放弃了肯定是失败。 19、人活着就要快乐。 20、不要死，也不要的活着。 21、有努力就会成功! 22、告诉自己不要那么念旧，不要那么执着不放手。 23、相信他说的话，但不要当真。 24、人不一定要生得漂亮，但却一定要活得漂亮。 25、世事总是难以意料，一个人的命运往往在一瞬间会发生转变。 26、活在当下，别在怀念过去或者憧憬未来中浪费掉你现在的生活。 27、一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多。 28、春来我不先开口，哪个虫儿敢吱声。 29、一切事无法追求完美，唯有追求尽力而为。这样心无压力，出来的结果反而会更好。 30、进则安居以行其志，退则安居以修其所未能，则进亦有为，退亦有为也。 31、有智者立长志，无志者长立志。 32、在生命里寻觅快乐的方法，就是了解你被赋予生命是为了奉献。 33、纯洁的思想，可使最微小的行动高贵起来。 34、心作良田耕不尽，善为至宝用无穷。我们应有纯洁的心灵，去积善为大众。就会获福无边。 35、坚强并不只是在大是大非中不屈服，而也是在挫折前不改变自己。 36、希望是厄运的忠实的姐妹。 37、世间上最美好的爱恋，是为一个人付出时的勇敢，即使因此被伤得体无完肤，也无悔无怨。 38、梦想不抛弃苦心追求的人，只要不停止追求，你们会沐浴在梦想的光辉之中。 39、人生最困难的不是努力，也不是奋斗，而是做出正确的抉择。 40、不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。 41、要成功，先发疯，头脑简单向前冲。 42、有智慧才能分辨善恶邪正;有谦虚才能建立美满人生。 43、无论什么时候，做什么事情，要思考。 44、不属于我的东西，我不要;不是真心给我的东西，我不稀罕! 45、我们从自然手上收到的最大礼物就是生命。 46、失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。 47、让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧! 48、永远对生活充满希望，对于困境与磨难，微笑面对。 49、太阳照亮人生的路，月亮照亮心灵的路。 50、生活中的许多事，并不是我们不能做到，而是我们不相信能够做到。 51、不要说你不会做!你是个人你就会做! 52、学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力。 53、能够说出的委屈，便不是委屈;能够抢走的爱人，便不是爱人。 54、任何业绩的质变都来自于量变的积累。 55、胜利女神不一定眷顾所有的人，但曾经尝试过，努力过的人，他们的人生总会留下痕迹! 56、勤奋是学习的枝叶，当然很苦，智慧是学习的花朵，当然香郁。 57、人不能创造时机，但是它可以抓住那些已经出现的时机。 58、没有斗狼的胆量，就不要牧羊。 59、有时候，垃圾只是放错位置的人才。 60、不要怕被人利用，人家利用你，说明你还有利用的价值。 61、人的生命，似洪水奔流，不遇着岛屿和暗礁，难以激起美丽的浪花。 62、与积极的人在一起，可以让我们心情高昂。 63、向日葵看不到太阳也会开放，生活看不到希望也要坚持。 64、才华是血汗的结晶。才华是刀刃，辛苦是磨刀石。 65、一个人至少拥有一个梦想，有一个理由去坚强。