生物膜的流動鑲嵌模型類型和結構第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六細胞的類型和結構進入新課：在光學顯微鏡下觀察到的細胞結構稱為在電子顯微鏡下觀察到的細胞結構稱為顯微結構

亞顯微結構

植物細胞的顯微結構植物細胞的亞顯微結構第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六細胞壁細胞膜DNA細胞質細胞核閱讀p35，列表比較原核細胞和真核細胞第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六種類項目原核細胞真核細胞結構

細胞核（主要區別）舉例一、原核細胞和真核細胞細胞壁有，成分主要為肽聚糖植物以纖維素為主簡單復雜無核膜包裹的細胞核，有擬核(環狀DNA)有核膜包圍的細胞核動物、植物、真菌細菌、藍藻、放線菌、支原體、衣原體第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六支原體衣原體藍藻放線菌細菌第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六細菌球菌桿菌螺旋菌第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六變形蟲細胞膜第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六一、對生物膜結構的探索歷程提出：膜是由脂質組成的資料一19世紀末,歐文頓發現:凡溶于脂質的物質比不溶于脂質的物質更容易進入細胞.第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六資料二：20世紀初，科學家對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行了化學分析，確定細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質。紅細胞的細胞膜第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六資料三磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六資料四1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從紅細胞中抽提出脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。提出假說：細胞膜中的磷脂是雙層的第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六空氣水連續兩層排列膜中脂質分子排列為連續兩層第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六資料五1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗—亮—暗的三層結構。第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六“蛋白質—脂質—蛋白質”單位膜模型第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六靜態的蛋白質—脂質—蛋白質三層結構受到質疑細胞膜是靜止的，變形蟲為什么會運動？細胞之間為什么會發生融合？細胞為什么會生長？推論：細胞膜應該是流動的變形蟲正在吞噬草履蟲第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六人細胞與鼠細胞為什么融合？1、人的細胞表面為什么能標記上紅色熒光素？2、37℃40min后，細胞膜上的抗原蛋白重新分布說明了什么？3、磷脂分子能否運動？4、人細胞和鼠細胞融合實驗反應了細胞膜的什么結構特點？積極思維第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六

由于直接標記細胞表面的膜蛋白（抗原）十分困難，所以先標記抗體，再將有熒光素標記的抗體注入到細胞組織中。熒光素標記的抗體與細胞膜上相應的膜蛋白（抗原）結合，使得細胞膜表面能夠標記上熒光素。第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六小鼠細胞和人細胞融合實驗資料六1970年，費雷和埃迪登等將人和鼠的細胞膜蛋白質用不同熒光染料標記后融合。實驗證明：

細胞膜上的蛋白質具有流動性第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六資料七

S.J.Singer&G.Nicolson1972根據免疫熒光技術、冰凍蝕刻技術發現雙層磷脂分子中間存在蛋白質。第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六小資料：磷脂分子的兩鏈轉速達1016次/秒,磷脂分子與周圍分子互換達106次/秒。

1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型結構特點：具有一定的流動性即構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大多數是可以運動的。第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六細胞膜亞顯微結構模式圖第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六膜的中間是磷脂雙分子層構成基本支架貫穿嵌插蛋白質排布在兩側第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六1、膜的基本骨架——磷脂雙分子層。（磷脂分子是可以運動的，具有流動性。）2、蛋白質分子有的鑲、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現膜結構內外的不對稱性和流動性）4、膜在結構特性上具有流動性二、流動鑲嵌模型的基本內容3、在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與多糖結合形成的糖蛋白，叫做糖被。有保護和潤滑、信息識別等作用。第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六細胞膜的功能保護作用：將細胞和周圍環境隔開，維持了細胞自身的相對穩定。物質交換：有選擇地從周圍環境中獲取養料，排出代謝廢物（具有一定的選擇透過性）。信息交流：細胞間進行信息交流。第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六吞噬細胞吞噬病原體第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六吞噬細胞吞噬病原體第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六時間和人物歷史事件歷史結論

多種物質對膜通透性實驗對紅細胞膜化學分析紅細胞膜的脂質鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗—亮—暗”三層結構蛋白質—脂質—蛋白質人、鼠細胞融合實驗。新的觀察和實驗證據的基礎上，提出分子結構模型。膜含脂質膜中含脂質和蛋白質脂質雙層結構膜具流動性流動鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學家20世紀初19世紀末歐文頓生物膜結構的探究歷程第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六小結：從上述科學家們研究細胞的結構的過程中可以看出他們是通過何種研究方法探究細胞膜的成分和結構呢？觀察成分分析構建模型實驗驗證修正第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六二、細胞壁細胞壁組成成分：主要是纖維素功能：保護、支持、維持細胞的正常形態第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六概念圖小結生物膜結構特點功能特點結構組成結構探究歷程決定③④②流動性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質分子①第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六1．下列哪項敘述不是細胞膜的結構特點？（）A．細胞膜是選擇透過性膜B．細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成C．細胞膜的分子結構具有流動性D．有些蛋白質分子可在膜的內外之間移動2．人體某些白細胞能進行變形運動、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的（）。A．選擇透過性B．保護作用C．流動性D．自由擴散3．一位細胞學家發現，當溫度升高到一定程度時，細胞膜的面積增大而厚度變小，其決定因素是細胞膜的（）。A．結構特點具有流動性B．選擇透過性C．專一性D．具有運輸物質的功能

ACA第33頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六4．在人和鼠的細胞融合實驗中，用兩種熒光物分別標記兩種抗體，使之分別結合到鼠和人的細胞膜表面抗原物質上（如下圖）。實驗結果表明，細胞開始融合時，人、鼠細胞的表面抗原“涇渭分明”，各自只分布于各自的細胞表面；但在融合之后，兩種抗原就平均地分布