细胞膜的流动镶嵌模型
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
细胞膜的流动镶嵌模型

人们最初认识到细胞膜是由脂质构成的, 是直接对膜成分进行提取、鉴定,还是 一种推理?
在推理分析得出结论后,还有必要对膜 的成分进行提取、分离和鉴定吗?为什 么?
时间:20世纪初
实验:科学家第一次将膜从哺乳动物的红 细胞中分离出来。化学分析表明:膜的主 要成分是脂质和蛋白质
结构要与功能相适应 基本的生物学观点
这样的结构模型能解释膜的功 能吗?
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 杂交细胞 绿色荧光染料标记 鼠细胞表面蛋白质 得出结论: 细胞膜具有流动性
37℃ 40min
单位膜模型的缺陷:
单位膜模型认为:膜是静止的; 膜是统一的 实验或事实证明:膜是运动的; 不同的膜功能不同 决定 不同的膜结构不同
第 2节
生物膜的流动镶嵌模型
SHENGWUMO DE LIUDONG XIANGQIAN MOXING
授课人 王伟伟
一种物质或物体的结构,实际上是指其组成成 分之间的组合形式。要弄清一种物质或物体的 结构,首先要弄清它的组成成分。
细胞膜的组成成分是什么呢?
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 过细胞膜。
流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的,但它无 法完美地回答生物膜的所有功能。所以后来不 断提出一些新的模型,如Wallach于1975年提出 晶格镶嵌模型;Jain和White于1977年提出板块 镶嵌模型等。迄今为止,已提出的生物膜结构 模型达几十种之多。生物膜的结构模型虽然有 很多种,但被广泛接受的结构模型基本内容是 趋向一致的,其要点和特点基本相同,主要包 括膜的分子组成和结构特征。
细胞膜的流动镶嵌模型

生物膜的流动镶嵌模型
(Fluid mosaic model of biomembrane)
一、对细胞膜成分的探究
①分子在脂质中的通透性与其在脂质中的溶解 度有关,且溶解度越大越容易通过。 ②欧文顿通过上万次实验发现:易溶于脂质的物 质,比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 细胞膜中含有脂质。 推测: _____________________________ 用脂溶剂处理细胞膜 验证: _____________________________
亲水
疏水
磷脂分子
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在空气——水的界面上会如何分布?
磷脂分子可以在空气——水的界面上展开为一层
二、对细胞膜结构的探究
磷脂分子在水中会如何分布?
水
水
水
水
二、对细胞膜结构的探究
细胞膜中的磷脂分子应如何分布?
水
水
水
水
水 推测:_____________ 磷脂双分子层
二、对细胞膜结构的探究 1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的 成熟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。
二、对细胞膜结构的探究 蛋白质分子的分布
1959年,罗伯特森在 电镜下看到了细胞膜 清晰的暗—亮—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。)
推测: 细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 构成的三层静态统一结构。
二、对细胞膜结构的探究
静态模型连变形虫的变形运动都不好解释
3.细胞膜在结构上具有一定的流动性。(结构特点)
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结构
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。
1.4.2 细胞膜的流动镶嵌模型

实验二:20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。 问题①:你能推测出什么结论? 问题②:在此实验中为什么要选用红细胞膜 来进行分析?
1925年,两位荷兰的科学家用丙酮从人的红细 年 两位荷兰的科学家用丙酮从人的红细 胞中提取脂质,在空气 在空气——水界面上铺展成单 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 分子层 测得单分子层的面积恰为红细胞表面 积的2倍 积的 倍. 这说明了什么问题? 这说明了什么问题
问题②:单位膜结构有什么缺陷?
荧光标记
问题:①该实验表明什么? ②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。
①白细胞吞噬细菌的过程;②变形虫的伪足运 动现象;③受精时细胞的融合过程;④动物细 胞分裂时细胞膜的缢裂过程;
(白细胞吞噬病毒的过程)源自1972年,桑格和尼克森提出生物膜的 年 桑格和尼克森提出生物膜的 流动镶嵌模型
思考
①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢? ②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程,实 验技术的进步所起到怎样的作用? 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。 ③分析生物膜模型的建立过程中,结构和功能相 适应是如何体现的? 在建立生物膜模型的过程中, 在建立生物膜模型的过程中,结构和功能相适应 的观点始终引导人们不断实践、认识,再实践、 的观点始终引导人们不断实践、认识,再实践、 再认识;使人类一步步接近生物膜的真相。 再认识;使人类一步步接近生物膜的真相。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型 节
19世纪末,欧文顿发现: 19世纪末,欧文顿发现: 世纪末 凡溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易进入细胞. 凡溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易进入细胞.
细胞膜流动镶嵌模型的要点

细胞膜流动镶嵌模型的要点细胞膜,这个神秘的小家伙,真是生物学里的一颗璀璨明珠。
它就像是一道精致的门,既能阻挡不速之客,又能欢迎必要的进出,真是个拿捏得恰到好处的角色。
要说它的结构,流动镶嵌模型可是个大明星,闪闪发光。
这模型就像是一幅美丽的画卷,里面的成分各具特色,各自发挥着自己的作用,真是“各尽所能,尽善尽美”。
咱们的细胞膜主要是由磷脂双层构成的,就像咱们常吃的双层汉堡,里面夹着各种好东西。
每一层都像是用心铺排,外面的亲水头向着水的方向,真是个“水水水”的心态,而里面的疏水尾则是在大海里安静地待着,谁也不想搭理,真是个“小心眼”的角色。
再说说那些镶嵌在膜上的蛋白质,它们就像是这道美味佳肴上的调味品,增添了丰富的口感。
膜蛋白可以分为整合蛋白和周边蛋白,前者就像是“钉子户”,紧紧地扎根在膜上,后者则是灵活多变,像是在舞池里轻舞飞扬。
这些蛋白质不仅参与运输,还能帮助细胞沟通,相当于在细胞间搭建了桥梁。
“有桥就有路”,这话可不是随便说说的。
细胞通过这些桥梁互相传递信息,完成各种重要任务,真是“兄弟齐心,其利断金”。
细胞膜的流动性简直让人惊叹,膜就像是一片大海,磷脂和蛋白在其中自由游弋,犹如鱼儿在水中遨游,变化无常,流动自如。
这样的特性让细胞能够适应环境,处理各种挑战,真是个“见风使舵”的高手。
细胞膜的流动性也让它能轻松进行自我修复,想象一下,有个小洞出现了,细胞膜像个大侠,立马就能修补回去,简直太牛了!细胞膜不仅仅是个屏障,更是个活动的舞台。
膜上的糖分子就像是个个小旗帜,负责细胞识别。
它们在细胞外表展现自己的独特性,就像在派对上打扮得漂漂亮亮,吸引其他细胞的注意。
这样,细胞们能够“嗅出”彼此的身份,像是一场华丽的舞会,谁与谁都是好朋友,谁与谁则保持距离。
膜的选择性渗透性也是让人佩服的地方。
就像是一个严格的守门员,细胞膜不会随便让任何物质进出。
只有那些合适的“小客人”才能通过,进门之前还得过一关,真是个“严格把关”的角色。
细胞膜和细胞核流动镶嵌模型课件
用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
用鸡或鱼的红细胞可以吗?为什么? 不可以。上述动物红细胞含细胞核和众多的细胞器。
(4)哺乳动物成熟红细胞特点:无 细胞核 ,不 再合成蛋白质;无线粒体等细胞器,其呼吸作用 类型为无氧呼吸,产物为乳酸,原料为 葡萄糖 ; 原料进入红细胞的运输方式为协助 扩散;细胞质 中主要蛋白质为 血红蛋白 ,含微量元素 铁 ,牢 记该蛋白质不属于 分泌 蛋白,是一种细胞内蛋白 质。
→
细胞膜
主要是磷脂, 种类和数量 另外还有糖 越多,细胞膜 脂、胆固醇 功能越复杂
形成糖蛋白 或糖脂,与信 息交流有关
糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧,可用于 确定细胞膜膜内外位置。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
3.功能分析
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
4.细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系 流动性和选择透过性的关系 (1)区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物 膜的功能特性。 (2)联系:流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性 ,才能实现选择透过性。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是 运动的;选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量 。 流动性的实例:细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌( 胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变 、动物细胞吸水膨胀或双基失自主水落实皱缩等核心。互动突破 高考真题集训 限时规范训练
第1讲 细胞膜(系统的边界、流动镶 嵌模型)与细胞核
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
高一生物《生物膜的流动镶嵌模型》知识点
高一生物《生物膜的流动镶嵌模型》知识点
1、欧文顿(E .Overtn)的发现和结论
⑴、发现:细胞膜对不同物质的通透性不同。
但凡脂溶性物质都更容易通过细胞膜进入细胞。
⑵、结论:膜是由脂质组成的。
2、1925年荷兰科学家的实验发现和结论
⑴、实验:提取人红细胞中的脂质,在空气——水界面上铺展成单层分子。
⑵、发现:单层分子的面积为人红细胞外表积的2倍。
⑶、结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
3、1959年,罗伯特森( .D .Rbertsen)的发现和论断
⑴、发现:电镜下,发现细胞膜有清晰的“暗—亮—暗”三层结构。
⑵、论断:所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成。
4、“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”的发现和结论(P—67图4—5)
⑴、发现:两种细胞刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光;370C下40in后,
两种颜色的荧光均匀分布。
⑵、论断:细胞膜具有流动性。
5、1972年,桑格(S . .Singer)和尼克森(G .Niclsn)提出的流动镶嵌模型的根本内容
⑴、磷脂双分子层是细胞膜的根本支架。
⑵、蛋白质分子或镶或嵌入或横跨磷脂双分子层。
⑶、磷脂和蛋白质分子都是可以运动的。
6、糖被——糖蛋白
⑴、位置:细胞膜的外侧外表。
⑵、组成:蛋白质和多糖。
⑶、功能:细胞识别作用、信息传递等。
保护和润滑作用。
如消化道、呼吸道上皮细胞外表的糖蛋白。
新人教版必修高中生物第章第节第课时细胞膜的流动镶嵌模型
探究点一
探究点二
归纳提升
细胞膜的特点
(1)镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白
质构成的。
(2)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布
在细胞膜外侧。
(3)结构特点——流动性:组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移
动,膜中的蛋白质大多也能运动,而不单纯是磷脂双分子层是运动
探究点一
探究点二
2.下列能正确表示细胞膜结构的是( )
解析:磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,磷脂分子的尾部 具有疏水性,头部具有亲水性。细胞膜的内外两侧都是水溶液,因 此细胞膜最稳定的结构就是磷脂分子的头部朝向水溶液。另外,糖 蛋白位于细胞膜外侧。
答案:B
•
9、 人的价值,在招收诱惑的一瞬间被决定 。21.8.8 21.8.8S unday, August 08, 2021
•
16、业余生活要有意义,不要越轨。2 021年8 月8日 星期日1 0时24 分21秒2 2:24:21 8 August 2021
二、流动镶嵌模型的基本内容 1.基本内容
2.细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋 白,或者和脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细 胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
预习反馈 1.判断正误。 (1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性。( √ ) (2)磷脂分子构成细胞膜的基本支架。( × ) (3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,而磷脂分子是静止的。 (×) (4)糖被就是糖蛋白。( × )
探究点一
探究点二
归纳提升 1.“暗—亮—暗”三层结构模型 (1)基本要点:所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结 构构成的,中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。 (2)缺陷:把细胞膜描述为静态结构,难以解释细胞的生长、变形 虫运动等现象。 2.人—鼠细胞融合实验 (1)方法:荧光染料标记蛋白质分子。 (2)结论:细胞膜具有流动性。
细胞膜的流动镶嵌模型
励志
1、当世界给草籽重压时,它总会用自己的方法破土 而出。
2、既然人生的幕布已经拉开,就一定要积极的演出; 既然脚步已经跨出,风雨坎坷也不能退步;既然我已把希
望播在这里,就一定要坚持到胜利的谢幕…… 3、我们可以失望,但不能盲目。 4、自己选择的路、就要把它走完。
5、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。 6、原以为“得不到”和“已失去”是最珍贵的,可…原
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
• 构成细胞的活物质总称为原生质。细胞的外围包 有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜称为质膜亦 称为细胞膜(cell membrane)。
• 质膜不仅是细胞把其内部与周围环境分开的边界,更重要的是,它是 细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和信息传递的重要通道。质 膜是细胞的一道可调控的动态屏障,对物质进出细胞运输有调控作用。
基于实证的逻辑推理
11
1959年,电镜超薄切片中,细胞膜显示出暗-亮-暗三条带
3.罗伯特森(J.D.Robertson)的模型: • 1959年,罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-明-暗
三层结构。 •提出“蛋白质-脂质 -蛋白质”模型(单 位膜模型),蛋白质 以肽链的厚度覆盖。 他认为膜是静态的统 一结构。
提出假说:膜是由脂类物质构成的!
20年后,科学家将膜从红细胞中分离出来 进行分析,发现主要成分是磷脂。
还发现细胞膜可被蛋白酶分解,说明膜中 还有蛋白质。
磷脂分子
亲水端 疏水端
• 1. 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:
14
支持罗伯特森假设的实验有哪些 ? • 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验 • 测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积实验 • 电镜观察到膜呈暗-明-暗三层结构