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第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的特点：1.水分子可以自由通过；2.细胞要选择吸收的离子和小分子；3.其他的离子、小分子和大分子。结论：细胞膜和其他生物膜都是。回顾顺浓度梯度可以通过不能通过选择透过性膜提问：为什么生物膜能够控制物质的进出呢？生物膜的结构是怎样的？时间：19世纪末（1895年）实验：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。1、探索细胞膜的主要化学成分（资料一）探索历程：不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜2、科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分有脂质和蛋白质细胞膜的成分假说：思考与讨论:•认识到生物膜是由脂质和蛋白质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？•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？为什么当时不直接提取?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，化学分析膜表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。疏水尾部头部亲水想一想：磷脂分子在空气-水界面上会怎么排布？亲水“头部”水空气疏水“尾部”时间：1925年实验：荷兰科学家戈特和格伦德用丙酮（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：细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为连续的两层。（资料三）2、构建细胞膜结构模型（磷脂的排布）根据细胞膜所处的内外环境，你认为细胞膜上的双层磷脂分子应该怎么排列？水C水�12时间：1959年实验：罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。小资料(关于电镜成像)电子束照射大分子物质散射度高，呈暗带；照射小分子物质，散射度低，呈亮带。2、构建细胞膜结构模型（蛋白质的排布）（资料四）“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。变形虫的变形运动白细胞吞噬病菌新技术带来新模型37℃下40min后出现了什么现象？说明什么？膜上的蛋白质具有流动性还有哪些实例能证明？新技术带来新模型①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动磷脂分子的运动生物膜具有流动性冰冻蚀刻电镜技术观察的蛋白质分布模型标本用干冰（液氮）冰冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质、、在磷脂双分子层中镶在贯穿嵌入小鼠肝细胞膜冰冻蚀刻的电镜照片冰冻蚀刻电子显微法（资料五）新技术带来新模型时间：人物：提出：1972年桑格和尼克森流动镶嵌模型�20流动镶嵌模型的基本内容:1、生物膜的组成：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白质分子存在形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成，还有少量的糖类（头朝外，尾朝内）有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）磷脂双分子层流动性5、生物膜的功能特点：选择透过性1、生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？思考：2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家阿格雷和麦金农。以表彰他们在细胞膜物质运输的通道方面所做的贡献。不断完善和发展的流动镶嵌模型2.纵观整个建立生物膜模型的探索过程，思考是什么推动对生物膜认识的不断深入？实验技术的进步起到了关键性的推动作用；科学家们坚持不懈的探索精神；科学思想的指导：结构决定功能。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、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相。练习1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A细胞膜具有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2.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8.一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而表面积增大。变形虫能做变形运动。下列各项中，与这些现象有关的是()A.细胞膜的选择透过性B.细胞膜的流动性C.细胞膜的生理特性D.细胞膜的功能特征B