第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

第4章細胞的物質輸入和輸出第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一、對生物膜結構的探索歷程

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(fā)現(xiàn)脂質更容易通過細胞膜。

資料一不溶于脂質的物質溶于脂質的物質提出假說：膜是由脂質組成的2.歐文頓的分析假說是如何提出的呢？根據他的實驗結果：凡可以溶于脂質的物質，比不溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。3.在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？有必要，通過鑒定能更準確地說明問題4.那為什么一開始不直接對膜的成分進行提取、分離和鑒定呢？當時的技術不能實現(xiàn)1.最初認識到生物膜是由脂質組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？從生理功能上入手，通過對現(xiàn)象的推理分析的。膜中除了脂質外，還有沒有其他成分呢？你從以上實驗中能得出什么結論？動動腦筋材料

科學家對從紅細胞中提取的細胞膜化學成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質）。細胞膜的組成成分中還含有蛋白質

時間：1925年

人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel

實驗：從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細胞膜的2倍

提出假說：資料二細胞膜中的脂質分子是雙層的

時間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實驗：在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構構成

資料三提出假說：生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構“三明治”結構模型有什么不足？把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。思考1970年，費雷和埃迪登的人-鼠細胞融合實驗人細胞紅色熒光染料標記的膜蛋白鼠細胞綠色熒光染料標記的膜蛋白誘導融合雜交細胞40分鐘后37℃

構建細胞膜分子結構模型細胞膜結構特點：具有一定的流動性資料四蛋白質分子時間：1972年人物：桑格和

尼克森提出：流動鑲嵌模型

磷脂雙分子層對生物膜結構的探索歷程19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由

組成的；20世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要由

和

組成；1959年羅伯特森提出的“三明治”結構模型：所有生物膜都由

三層結構；1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有

；1972年，桑格和

提出了

。脂質脂質蛋白質蛋白質－脂質－蛋白質流動性尼克森流動鑲嵌模型小結二、流動鑲嵌模型的基本內容1、磷脂雙分子層構成膜的基本支架2、蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。3、磷脂分子是可以運動的，具有流動性。大多數(shù)蛋白質分子也是可以運動的。1.流動鑲嵌模型的基本內容4、細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被有保護潤滑、細胞識別的作用）2.生物膜的特點（1）具有一定的流動性(結構特性）（2）細胞膜是一種選擇透過性膜（功能特性）。親水頭部疏水尾部想一想：磷脂分子在空氣-水界面上會怎么樣鋪展？

親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水，朝向空氣的一面，在水空氣界面上鋪展成單分子層。空氣水據研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（）A細胞膜具有一定流動性B細胞膜是選擇透過性C細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架D細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子第一關知識闖關下列哪種膜結構能通過生物大分子A細胞膜B核膜C線粒體膜D葉綠體膜第二關一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質內，共穿過的磷脂分子層數(shù)是A10B12C6D8第三關變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的A保護作用B一定的流動性C主動運輸D選擇透過性第四關細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有密切關系的化學物質是（）A糖蛋白B磷脂