1、第四章第二節生物膜的流動鑲嵌模型【學習目標】知識目標：簡述生物膜的結構。能力目標：探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。情感目標：培養學生嚴謹的推理和大膽想象能力。使學生樹立生物結構與功能相適應的生物學辨證觀點。【重點、難點】對生物膜結構的探索歷程。2.生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內容。3.探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。【知識鏈接】新課程標準中與本節內容有關的是“簡述生物膜系統的結構和功能”。“生物膜系統 的概念和功能”已安排在第3章第2節中，此外，在第3章第1節還講述了細胞膜的功能。 本節是

2、介紹生物膜的結構。本節內容的學習也為后續學習跨膜運輸方式打下了基礎。【學習過程】一、對生物膜結構的探索歷程基礎知識(-)從生理功能入手的科學探究資料一：時間：19世紀末1895年人物：歐文頓(E. Overton)實驗：用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發現脂質更容易通過細胞膜。歐文頓的結論是o 資料二：20世紀初科學家第一次將膜從 中分離出來。化學分析表明：膜的主要成分是 和 o資料三：時間：1925年人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel實驗：用丙酮從人的紅細胞的細胞膜中提取脂質(磷脂)，在空氣一水界面上鋪成單層分子，發現單分子層面積是細胞膜表面積的2倍。結論：o（-

3、）“三明治”結構模型的提出資料四：時間：二十世紀50年代，電子顯微鏡的誕生，1959年，科學家用它觀察細胞膜人物：羅伯特森（J. D. Robertsen）實驗：在電鏡下看到細胞膜暗一亮一暗的三層結構，大膽提出生物膜的模型：所有的生物膜 o他把生物膜描述為 結構。又稱三明治結構。這一模型的直接證據來自電子顯微鏡的觀察但這一模型解釋不了膜的許多生理功能。（三）新技術帶來新模型資料五：隨著新的技術手段不斷運用于生物膜的研究，科學家發現膜蛋白,有的蛋白質是 在磷脂雙分子層中的o資料六：時間：1970年人物：Larry Frye 等實驗：將人和鼠的細胞膜用不同的熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞

4、的一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布。提出假說：細胞膜具有 o資料七：時間：1972年人物：桑格和尼克森提出：細胞膜結構的 模型。典型例題【A級】維生素D能比水溶性維生素更優先通過細胞膜，這是因為（）細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架B.磷脂雙分子層內不同程度地鑲嵌著蛋白質C.細胞膜的結構特點是具有一定的流動性 D.細胞膜是選擇透過性膜【B級】細胞膜能被脂質溶劑和蛋白酶處理后溶解，由此推斷細胞膜的化學成分主要是（）A.磷脂和多糖B.磷脂和蛋白質 C.蛋白質和核酸 D.蛋白質和多糖二、流動鑲嵌模型的基本內容基礎知識構成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的朝向兩側，朝

5、向內側）且其具有。（這體現了膜的流動性）蛋白質有的、有的、有的整個磷脂雙分子層中。（體現了膜結構內外的不對稱性）大多數蛋白質分子。（也體現了膜的流動性）在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的 與 結含形成的，叫做糖被。例如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有 作用；糖被與 的識別有密切關系。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯系）除了糖蛋白之外，細胞膜表面還有 和 結合成的。典型例題 TOC o 1-5 h z 【A級】生物膜的流動鑲嵌模型認為生物膜是（）以磷脂雙分子層為基本骨架蛋白質一脂質一蛋白質的三層結構靜止的流動的A.B.C.D.【B級】變形蟲表面的任何部位都能伸為偽足，人體內的一些白

6、細胞可以吞噬病菌和異物。上述生理過程的完成依賴于細胞膜具有（）A.選擇透過性B. 一定的流動性C.保護性D.主動運輸【C級】關于細胞膜流動性的敘述，正確的是（）因為磷脂分子有頭和尾，磷脂分子利用尾部擺動在細胞膜上運動，使細胞膜具有流動性因為蛋白質分子無尾，不能運動，所以它與細胞膜的流動性無關細胞膜的流動性是指蛋白質載體的翻轉運動，與磷脂分子無關細胞膜流動性與蛋白質分子和磷脂分子都有關C.膜物質分子的運動使其具有流動性D.球蛋白分子覆蓋或鑲嵌于磷脂雙分子層中18.【B級】異體器官移植手術往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是（）A.

7、細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成B.細胞膜的外表面有糖被C.細胞膜具有一定的流動性D細胞膜具有一定的選擇透過性問題收集：通過學習你還有那些問題沒有解決，請寫在這里吧！學習小結：通過本節課的學習，你掌握了哪些知識和方法？請趕快動手寫下來吧！課后反思課外學習資料：幾種主要的生物膜結構模型迄今為止，已提出的生物膜結構模型達幾十種之多，現僅介紹幾種較為重要的模型。隨著研究的 深入，人們對膜結構的認識將會不斷趨向全面與合理。雙分子片層模型：細胞膜是由雙層脂分子及內外表面附著的蛋白質所構成的。脂質分子平行排列 并垂直于膜平面。雙層脂質分子的非極性端相對，極性端向著膜的內外表面，在內外表面各有一 層蛋白質。這一模型是對膜結構的一個較粗淺的認識。單位膜模型：連續的脂質雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內側，極性端朝向膜外 兩側，蛋白質通過靜電作用與磷脂極性端相結合，從而形成蛋白質一磷脂一蛋白質的三層結構， 稱之為單位膜。單位膜模型的主要不足在于：把膜結構描述成靜止的、不變的，這顯然與膜功能 的多樣性相矛盾。其次，不同膜的厚度差異明顯，變化范圍為510nm。流動鑲嵌模型：主要特點是：（1）強調了膜結構的不對稱性和不均勻性。將膜蛋白分為外在蛋白 和內在蛋白，并且指出蛋白質在脂雙層中的分布是不對稱和不均勻的。（2）強調了膜結構的流動 性。認為膜的結構成分不是靜止的，而是動態