4.2生物膜的流动镶嵌模型
4.2生物膜的流动镶嵌模型
成分
磷脂双分子层
生物膜 蛋白质分子
基本支架 具有流动性
部分镶在磷脂 双分子层表面
部分或全部嵌入 磷脂双分子层中
有的横跨整个 磷脂双分子层
大多数可以运动
生物膜具有结构特性: 流动性
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
记忆中
选择恰当的记忆数量
魔力之七：美国心理学家约翰·米勒曾对短时记忆的广 度进行过比较精准的测定：通常情况下一个人的记忆 广度为7±2项内容。
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择恰当的记忆数量——7组之内！ TIP2：很多我们觉得比较容易背的古诗词，大多不超过七个字，很大程度上也 是因 为在“魔力之七”范围内的缘故。我们可以把要记忆的内容拆解组合控制 在7组之 内（每一组不代表只有一个字哦，这7组中的每一组容量可适当加大）。 TIP3：比 如我们记忆一个手机号码18820568803，如果一个一组的记忆，我 们就要记11组，而如果我们拆解一下，按照188-2056-8803，我们就只需要 记忆3 组就可以了，记忆效率也会大大提高。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4 天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法--场 景法
身体记忆法小妙招
超级记忆法--故 事法
4.2《生物膜的流动镶嵌模型》(22张PPT)[优秀课件资料]
![4.2《生物膜的流动镶嵌模型》(22张PPT)[优秀课件资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/2573bb357fd5360cbb1adb13.png)
桑格和尼克森 提 出流动镶嵌模型
19世纪末 20世纪初
1925年
20世纪 60年代
1972年
朗姆瓦提出
磷脂头部亲水， 尾部疏水
罗伯特森提出 膜的三层静态
统一结构
弗雷和埃迪登 进行人鼠细胞
融合实验
2020/3/11
三.对生物膜结构的探索历程 1.膜成分的研究 实验一 时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的
2020/3/11
【推测】细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆
的推测和想像一下，在这样的环境中，磷脂分子在
细胞膜中是怎样排布的呢？
水
水
2020/3/11
水A 水
水C
水B
水
水
水D
水E
1959年，罗伯特森 （J. D. Robertson ）用
蛋白质
超薄切片技术获得了清晰
脂质
的细胞膜电镜下的照片， 显示暗-亮-暗三层结构。
细胞膜具有流动性
体现细胞膜流动性的 实例还有分泌蛋白的 分泌、植物细胞的质 壁分离与复原等。
2020/3/11
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。
2020/3/11
流动镶嵌模型
一.流动镶嵌模型的基本内容 1.磷脂双分子层组成生物 膜的基本支架； （磷脂分子以疏水性尾部 相对朝向膜的内侧，亲水 性头部朝向膜的外侧。）
转动
荡
4.在细胞膜的外表，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。（糖被有保护和润滑作用、与细 胞识别、胞间信息交流、免疫反应、细胞癌变等有密切联 系）。
4.2《生物膜的流动镶嵌模型》(22张PPT)
蛋白质分子------镶在表层或嵌插、贯穿于磷脂双分子层中
结构特点：具有一定的流动性
2020/8/9
二.结构与功能的适应
结构
功能
磷脂双 磷脂参与构成生物膜；磷脂双分子层构成膜的基本支 分子层 架，具有流动性；（有些细胞还有胆固醇有调节膜流
动性、维持膜结构稳定的作用）
蛋白质 大多数是可以运动的（包括载体蛋白和通道蛋白，受 体蛋白，酶，微管蛋白）
答案：B
2020/8/9
2.对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论（假说） 错误的是（ ） A.欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜得出细胞膜是由脂 质组成的 B.两位荷兰科学家提取人红细胞中的脂质，发现铺展成的单分 子层的面积是红细胞表面积的2倍，由此得出细胞膜中的脂质 分子排列为连续的两层 C.电镜下细胞膜呈清晰额暗-亮-暗三层结构，罗伯特森认为生 物膜由脂质-蛋白质-脂质三层结构构成 D.人-鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性 答案：C
糖类
与蛋白质或脂质结合，形成糖蛋白或糖脂。糖蛋白： 有保护和润滑作用有细胞识别。糖脂：参与细胞识别 和信息传递，是细胞表面抗原的重要组成成分
2020/8/9
三.生物膜的结构特点和功能特性
项目 内容 原因
影响 因素 联系
结构特点
功能特性
一定的流动性
选择透过性
构成生物膜的磷脂分子和大多数 遗传特性——载体蛋白种类数
成效中学高一生物组
2020/8/9
成长 成人 成才 成功
第四章 细胞的物质输入和输出
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
2020/8/9
三.对生物膜结构的探索历程
欧文顿 提出 膜由脂质组成
提取出细胞膜
两位荷兰科学家 提出：脂质分子
4.2生物膜的流动镶嵌模型
4.2节生物膜的流动镶嵌模型教学目标：1、知识目标（1）简述生物膜的结构（2）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（3）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、能力目标尝试提出问题，作出假设3、情感目标探讨在建立生物模型的过程中，实验技术的进步所起的作用教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。
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。
【自学案】一、对生物膜结构的探索历程1、细胞膜的组成成分是什么？19世纪末，欧文顿发现细胞膜对不同的物质的通透性不一样：凡是可以___________的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
提出膜是由__________组成的。
2、欧文的推论是否正确呢？膜中除含脂质外，还有没有其它成分呢？20世纪初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__________和______________。
3、脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？1925年，两位荷兰科学家用_______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的_____倍。
由此得出结论：细胞膜的中的脂质分子的排列是__________________________.4、蛋白质在脂双层的什么位置？（1）20世纪40年代曾有科学家推测_________________________________。
直到50世纪，_____________的诞生,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的清晰的___________________-的三层结构，他提出的生物模型是________________________________________________。
他把生物膜描述为________的统一结构。
（2）20世纪60年代以后，科学家对生物膜是静态的观点提出了质疑：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的________，变形虫的____________这样的现象都不好解释。
高中生物课件-4.2生物膜的流动镶嵌模型
A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的 选择透性将药物送入细胞
B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的 选择透性将药物送入细胞
C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与 细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与 细胞膜融合的特点将药物送入细胞
如图表示细胞膜的亚显微结构，下列叙述正确的
将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测
得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积
的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是
( )D
A．人的肝细胞
B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞 D．大肠杆菌细胞
磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的 头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植 物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由
水
√
A
B
C
水
双层的磷脂分子是“头朝外，尾相对”的排列方式
亲水 疏水 亲水
脂质在细胞膜中排列为连续的两层。
资料五：在1959年，罗伯特森将电子显微镜应用到 探索膜的领域中来。他在电子显微镜下看到细胞膜 “暗亮暗”三层结构。 （提示：1、在电子显微镜下，蛋白质的电子密度 高，显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。2、选）
A.根据图示①可判断细胞外和细胞内 B.细胞间的识别、免疫与①有密切的关系 C.适当提高温度将加快②和③的流动速度 D.维生素D进入细胞主要与图中的③有关
生物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.“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型认 为生物膜具有一定的流动性
细胞膜结构的电镜照片
蛋白质—脂质—蛋白质模型
蛋白质
4.2生物膜的流动镶嵌模型课件(上课)
2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）
A 细胞膜 C 线粒体膜
B 核膜 D 叶绿体膜
3.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散 出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿 过的生物膜层数是（ ）
A5 B6
C7 D8
4.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散 出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿 过的磷脂分子层数是（ ）
部是疏水的。
B：根据磷脂分子的结构特点， 展开你的想像力，尝试构建磷脂 分子在水—空气界面中的模型
亲水头部 疏水尾部
根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气 与水界面上分布的模型
磷脂分子排列为单分子层 磷脂分子的特点： “头”部具亲水性，“尾”部具疏水性
细胞膜中磷脂的分布方式是怎么样的呢？
材料四: 时间：1925年 人物：荷兰科学家戈特E.Gorter和格伦德F.Grendel 实验：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 单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍 结论：
2、膜的基本支架: 磷脂双分子层.（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧， 疏水性的尾部朝向内侧）
3、蛋白质分子的位置: 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：磷脂分子是可以运动的，具有流 动性; 大多数的蛋白质分子也是可以运动的, 也体现了流动性。
细胞膜中的脂质（磷脂）分子 排列为连续的双分子层
根据以上实验结论构建细胞膜中 磷脂分子的排布模型
材料五
细胞膜中蛋白质的分布方式是什么呢？
时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三 层结构。
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课题：第4章第2节 生物膜的流动镶嵌模型
课型 新授课 授课时间 执笔人 审核人 审核
时间
导学目标：
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术所起的作用。
3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能想适应的观点。
学习重点：流动镶嵌模型的基本内容。
学习难点：探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能想适应的观点。
教学方法：1.讲授法 2.讨论法 3.演示法 4.练习法
手段：1.多媒体技术 2.小组合作探究
【学习过程】
完成《南方新课堂》P52预习导引
【问题导入】
根据结构和功能相适应的观点分析，下面哪种材料做真核细胞的细胞膜，
更适于体现细胞膜的功能？（ ）
A.塑料膜 B.普通布 C.弹力布
【解疑合探1】对生物膜组分的探索历程
资料1 19世纪末 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次
的实验，发现细胞对不同物质的通透性是不一样：凡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。
（1）根据欧文顿的实验发现，你能得出什么结论？
（2）最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜
成分的提取和成分？
（3）在推理和分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
为什么当时不直接对细胞膜的成分进行提取和鉴定呢？
2
资料2 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（专一地分解蛋白质的物质）分解。
（1）此实验现象说明了什么？
（2）在此实验中，为什么要选用哺乳动物的红细胞作为分离膜的材料？
资料3 美国科学家朗姆瓦指出：磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。
如果磷脂分子一侧是水，那么磷脂分子在空气—水的界面上是如何分布？（请画
出在空气—水的界面上分布的磷脂分子。）
资料4 1925年，两位荷兰科学家E.Gorter 和F.Grendel 用丙酮抽红细胞膜中
的脂质，将抽提出的脂质在空气——水界面上铺展成单分子层，测得其分子的面
积相当于所用的红细胞表面积的2倍。
（1）分析该实验结果，你能得出什么结论？
(2)细胞膜的两侧都有水环境存在，在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能
是怎样排布的呢？
A B C.
资料5 1959年，J.D.Roberston 根据电镜下观察到的细胞膜暗-亮-暗的三层结
构，提出“三明治”模型。
（1）根据电镜图，罗伯特森提出了生物膜是如何组成的？
生物膜为“ — — ”三层静态统一结构模型
（2）罗伯特森提出了“三明治”模型，无法解释什么现象？
空气
水
3
资料6 将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察
到的蛋白质分布模型如下：
根据电镜现象，蛋白质的分布 （对称/不对
称）， 、 、 在磷脂双分子层中。
资料7 1970年L.D.Frye和H.Edidin用荧光标记小鼠细胞和人细胞，并将二者
融合。
（1）根据该实验现象，细胞膜是否为静态模型吗？
（2）该实验证明了细胞膜具有什么特点？
【评价反馈1】
1.下列有关生物膜结构探索历程的叙述，错误的是 （ ）
A.在电镜下能看到细胞膜清晰的亮—暗—亮三层结构
B.生物膜是静态的观点，不能解释细胞的生长现象
C.人鼠细胞的融合实验证明了细胞膜具有流动性
D.实验表明溶于脂质的物质更容易透过细胞膜进入细胞
2.科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解
脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明了组成细胞膜的物质中有
A．糖类和脂质 B．糖类和蛋白质
C．蛋白质和脂质 D．蛋白质和核酸
3.变形虫任何部分都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的
完成都依赖与细胞膜的（ ）
A.保护作用 B.流动性 C.脂肪 D.核酸
【解疑合探2】生物膜的流动镶嵌模型
1972年桑格和尼克森提出了细胞膜的流动镶嵌模型。阅读课本68页文字部分和
观察“图4-6 生物膜的结构模型示意图”，思考并回答下列问题：
（1）细胞膜的主要成分是什么？
（2）细胞膜的基本支架是什么？膜蛋白质在膜上是如何排布的？
4
（3）细胞膜的结构具有什么特点？细胞膜的功能具有什么特点？
（4）糖被（糖蛋白）位于细胞膜的哪一侧？糖被具有什么作用？
【评价反馈2】
1.提出生物膜结构的探索历程中，提出流动镶嵌模型的科学家是（ ）
A.罗伯特森和桑格 B. 桑格和尼克森
C.尼克森和欧文顿 D.尼克森和罗伯特森
2.植物细胞膜上一般不含有（ ）
A.胆固醇 B.磷脂 C.血红蛋白 D.糖蛋白
3.细胞膜的结构特点和功能特性是（ ）
A.具有一定的流动性和选择透过性
B.选择透过性和流动性
C.半透性和选择透过性
D.半透性和流动性
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.糖蛋白 B.磷脂 C. 脂肪 D.核酸
5.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是（ ）
①以磷脂双分子层为基本骨架 ②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构
③静止的 ④流动的
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【课后作业】完成《南方新课堂》P54-55
5
第4章第2节 生物膜的流动镶嵌模型 答案
【问题导入】C
【解疑合探1】
资料1：(1)膜是由脂质构成的 (2)通过对现象的推理分析
(3)有必要 受当时科技水平的限制
资料2：(1)说明细胞膜含有脂质和蛋白质
(2)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多细胞器，易获得纯净的细胞膜
资料3：画图略
资料4：(1)细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 (2) C
资料5：(1)生物膜为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层静态统一结构模型
(2)变形虫变形运动、白细胞吞噬病菌、细胞生长
资料6：不对称 镶在、嵌入、贯穿在磷脂双分子层中
资料7：不是 细胞膜具有一定的流动性
【评价反馈1】1.A 2.C 3.B
【解疑合探2】
(1) 脂质和蛋白质
(2) 磷脂双分子层，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部嵌入磷脂
双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层
(3) 结构上具有流动性，功能上具有选择透过性
(4) 外侧，糖被具有识别，保护，润滑的作用
【评价反馈2】1.B 2.A 3.A 4.A 5.C