第2节 生物膜的流动镶嵌模型 学习目标 核心素养 1．了解生物膜结构的探究历程和方法。 2.简述生物膜的流动镶嵌模型的内容。(重点) 3.理解生物膜结构与功能相适应的应用分析。 1．通过对细胞膜的结构的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。 2.通过对细胞膜的流动镶嵌模型学习，养成模型与建模的科学思维方式。 一、对生物膜结构的探索历程 时间 科学家或实验 结论 19世纪末 欧文顿 膜是由脂质组成的 20世纪初 膜的分离实验 膜的主要成分是脂质和蛋白质 1925年 脂质的提取实验 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 1959年 罗伯特森 所有的生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成 1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有流动性 1972年 桑格和尼克森 生物膜的流动镶嵌模型 二、生物膜的流动镶嵌模型 1．化学组成：主要是磷脂和蛋白质。 2．结构模型 (1)图中① (2)图中② (3)图中③ 3．结构特点：具有一定的流动性。 4．生物膜的功能特性 生物膜的结构决定了生物膜的功能特性：选择透过性。 1．细胞膜的组成成分只有磷脂和蛋白质。 ( ) 2．生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动，从而带动了膜上的蛋白质运动。 ( ) 3．细胞膜上的糖类都和蛋白质结合形成了具有识别作用的糖蛋白。 ( ) 4．罗伯特森提出的“三明治模型”的一大缺点就是认为膜是静止不动的。 ( ) 5．科学技术的进步在生物膜的流动镶嵌模型建立过程中发挥了重要作用。 ( ) 提示：1．× 细胞膜的成分中含有少量的糖类。 2．× 蛋白质分子的运动并不是磷脂分子运动带动的。 3．× 有些糖类和脂质结合形成糖脂。 4．√ 5.√ 对生物膜结构的探究历程 [问题探究] 1．结合教材P67图4－5，思考讨论下列问题： (1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题？ 提示：膜蛋白是运动的，即细胞膜具有流动性。 (2)若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会延长，由此说明什么？ 提示：温度能影响膜的流动性。 2．仔细观察教材P66[思考与讨论]中磷脂分子图示，思考并讨论下列问题： (1)磷脂分子含有哪些元素？ 提示：C、H、O、N、P。 (2)磷脂分子具有怎样的结构特点？ 提示：磷脂分子是由磷酸组成的亲水的“头”部和甘油、脂肪酸组成的疏水的“尾”部所构成。 (3)结合磷脂分子的结构特点，试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水—空气界面的排布状态和在细胞膜上的排布状态，并分析其原因。 提示： 分析：①水—空气界面：因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水—空气界面上磷脂分子“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气一面。 ②细胞膜上：因细胞膜内外均为水环境，依据磷脂分子“头部”亲水，“尾部”疏水的特点，故呈现如上图所示状态。 3．结合你所学习的知识，思考哪些实例还能说明膜具有流动性？ 提示：变形虫的运动、分泌蛋白由转运小泡的转运和分泌小泡的分泌、质壁分离过程中原生质层的收缩。 [归纳总结] 1．构成生物膜的磷脂分子分析 (1)结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成，其中磷酸作为亲水性的“头部”、脂肪酸作为疏水性的“尾部”。 (2)排列方式：“尾部”相对、“头部”朝外构成磷脂双分子层(如图)，作为生物膜的支架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。 2．人鼠细胞融合实验分析 (3)结论：细胞膜上的蛋白质是运动的，膜具有一定的流动性。 3．温度、膜流动性与细胞生命活动的关系 (1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常进行。 (2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。 1．科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进 ... ...
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