細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1、第四章第第四章第2節(jié)節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型(Fluid mosaic model of biomembrane)推測：推測： _分子在脂質(zhì)中的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解分子在脂質(zhì)中的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解 度有關(guān)，且溶解度越大越容易通過。度有關(guān)，且溶解度越大越容易通過。歐文頓通過上萬次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：歐文頓通過上萬次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：易溶于脂質(zhì)的物易溶于脂質(zhì)的物 質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。 細(xì)胞膜中含有細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)。脂質(zhì)。驗(yàn)證：驗(yàn)證： _用用脂溶劑脂溶劑處理細(xì)胞膜處理細(xì)胞膜一、對細(xì)胞膜一、對細(xì)胞膜成分成分的探究的探究科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中

2、發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶( (能專一地分能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì)解蛋白質(zhì)的物質(zhì)) )分解。分解。 結(jié)論：結(jié)論：_細(xì)胞膜中含有細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)脂質(zhì)和和蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。一、對細(xì)胞膜一、對細(xì)胞膜成分成分的探究的探究脂質(zhì)脂質(zhì) 50%50%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 40%40%糖類糖類 2%2%10%10%（磷脂最豐富）（磷脂最豐富）一、對細(xì)胞膜一、對細(xì)胞膜成分成分的探究的探究親水親水疏水疏水磷脂分子磷脂分子磷脂分子可以在空氣磷脂分子可以在空氣水的界面上展開為水的界面上展開為一層一層磷脂分子在磷脂分子在空氣空氣水水的界面上

3、會(huì)如何分布？的界面上會(huì)如何分布？二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究水水水水磷脂分子在磷脂分子在水中水中會(huì)如何分布？會(huì)如何分布？二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究水水水水水細(xì)胞膜細(xì)胞膜中的磷脂分子應(yīng)如何分布？中的磷脂分子應(yīng)如何分布？推測：推測：_磷脂雙分子層磷脂雙分子層二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究 結(jié)論：結(jié)論：_ 細(xì)胞膜中的磷脂分子形成細(xì)胞膜中的磷脂分子形成磷脂雙分子層磷脂雙分子層 1925 1925年年, ,兩位荷蘭的科學(xué)家用丙酮從人的兩位荷蘭的科學(xué)家用丙酮從人的成熟的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)成熟的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì), ,在空氣在空氣水水界面上鋪展成單分子層界面上鋪展

4、成單分子層, ,測得單分子層的測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2 2倍。倍。二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部抽提出來，將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部抽提出來，并將它在空氣并將它在空氣/ /水界面上鋪成單分子層，水界面上鋪成單分子層，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積相當(dāng)于結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積相當(dāng)于原來細(xì)胞膜表面積的兩倍。這個(gè)細(xì)胞很原來細(xì)胞膜表面積的兩倍。這個(gè)細(xì)胞很可能是可能是A A、人的白細(xì)胞、人的白細(xì)胞 B B、雞的紅細(xì)胞、雞的紅細(xì)胞C C、蛔蟲的體細(xì)胞、蛔蟲的體細(xì)胞 D D、大腸桿菌細(xì)胞、大腸桿菌細(xì)胞 D 推測：推測：蛋白質(zhì)分子

5、的分布蛋白質(zhì)分子的分布細(xì)胞膜是由細(xì)胞膜是由“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層構(gòu)成的三層靜態(tài)靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。19591959年，年，羅伯特森羅伯特森在在電鏡下看到了細(xì)胞膜電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的清晰的暗暗亮亮暗暗的的三層結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)。二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究( (蛋白質(zhì)的電子密度高，在蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。電子密度低，顯亮色。) )靜態(tài)模型連變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)都不好解釋靜態(tài)模型連變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)都不好解釋二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究靜態(tài)模型靜態(tài)模型二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)

6、構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究 結(jié)論：結(jié)論：_人細(xì)胞鼠細(xì)胞誘導(dǎo)融合40分鐘后3737人人- -鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)熒光標(biāo)記膜蛋白細(xì)胞膜具有細(xì)胞膜具有流動(dòng)性流動(dòng)性熒光標(biāo)記技術(shù)熒光標(biāo)記技術(shù)二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究 結(jié)論：結(jié)論：_科學(xué)家將細(xì)胞膜冰凍，然后將其撕裂，從而使科學(xué)家將細(xì)胞膜冰凍，然后將其撕裂，從而使脂雙層之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露出來。脂雙層之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露出來。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲、嵌入、貫穿鑲、嵌入、貫穿在磷脂雙在磷脂雙分子層中。分子層中。_二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究新技術(shù)帶來新模型新技術(shù)帶來新模型冰凍蝕刻技術(shù)冰凍蝕刻技術(shù)1.1.磷脂雙分子層磷脂雙分子層構(gòu)成膜的構(gòu)

7、成膜的基本支架基本支架。2.2.蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子有的有的鑲鑲、有的、有的嵌入嵌入、有的、有的貫穿貫穿于磷于磷 脂雙分子層。脂雙分子層。3.3.細(xì)胞膜在細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上具有上具有一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性。( (結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)) )請你用自己的語言總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)請你用自己的語言總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)二、對細(xì)胞膜二、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的探究的探究BackBack的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 決定決定 功能功能一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性是是選擇透過性選擇透過性 糖類分布在細(xì)胞膜的糖類分布在細(xì)胞膜的外表面外表面，部分與蛋，部分與蛋白質(zhì)結(jié)合形成白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白糖蛋白。生物膜的生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型(F

8、luid mosaic model of biomembrane)外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量與膜的功能的復(fù)雜性有關(guān)蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量與膜的功能的復(fù)雜性有關(guān)思考：思考： 線粒體內(nèi)膜與有氧呼吸有關(guān)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體內(nèi)膜與有氧呼吸有關(guān)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與蛋白質(zhì)的加工有關(guān)。不同的生物膜，功與蛋白質(zhì)的加工有關(guān)。不同的生物膜，功能有差別。能有差別。 從生物膜的組成成分上分析，從生物膜的組成成分上分析，主要是因?yàn)槟姆N物質(zhì)有所不同？主要是因?yàn)槟姆N物質(zhì)有所不同？蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量據(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

9、因?yàn)椋旱任镔|(zhì)較容易優(yōu)先通過細(xì)胞膜，這是因?yàn)椋篈 A、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性B B、細(xì)胞膜是選擇透過性、細(xì)胞膜是選擇透過性C C、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架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C C相似相溶相似相溶教材課后練習(xí)答案教材課后練習(xí)答案1、細(xì)胞膜太薄了，光學(xué)顯微鏡下看不見，而、細(xì)胞膜太薄了，光學(xué)顯微鏡下看不見，而19世紀(jì)世紀(jì) 時(shí)還沒有電子顯微鏡，學(xué)者們只好從細(xì)胞膜的生時(shí)還沒有電子顯微鏡，學(xué)者們只好從細(xì)胞膜的生 理功能入手進(jìn)行探究。理功能入手進(jìn)行探究。2.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3

10、.這兩種結(jié)構(gòu)模型都認(rèn)為，組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是這兩種結(jié)構(gòu)模型都認(rèn)為，組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的相同點(diǎn)。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的相同點(diǎn)。不同點(diǎn)是：不同點(diǎn)是：（1）流動(dòng)鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均）流動(dòng)鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的，有些橫跨整個(gè)脂雙層，有些部分或全部嵌入脂雙勻的，有些橫跨整個(gè)脂雙層，有些部分或全部嵌入脂雙層，有些則鑲嵌在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)表面；而三層結(jié)構(gòu)層，有些則鑲嵌在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)表面；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè)。（模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè)。（2）流動(dòng)）流動(dòng)鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動(dòng)的；而三層結(jié)構(gòu)模型鑲嵌

11、模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動(dòng)的；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。認(rèn)為生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。 教材課后練習(xí)答案教材課后練習(xí)答案4.D。拓展題拓展題1.生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了科學(xué)研究的艱辛歷程，生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了科學(xué)研究的艱辛歷程，也告訴我們建立模型的一般方法。科學(xué)家根據(jù)觀察到的也告訴我們建立模型的一般方法?？茖W(xué)家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模型，用觀察和實(shí)驗(yàn)對假說或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充。型，用觀察和實(shí)驗(yàn)對假說或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充。一種模型最終能否被普遍接受，取決于它能否與以后的一種模型最終能否被普遍接受，取決于它能否與以后的觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學(xué)就是這樣一步一步向前邁進(jìn)的。學(xué)就是這樣一步一步向前邁進(jìn)的。2.提示：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無缺。人提示：生物膜的流動(dòng)鑲