生物膜的流動鑲嵌模型

第二節

生物膜的流動鑲嵌模型是誰,隔開了原始海洋的動蕩,是誰,為我日夜守邊防,是誰,為我傳信報安康。沒有你,我——一個小小的細胞會是何等模樣?科幻之旅

如果有“時光機器”，將此刻的你送回19世紀，你會從哪幾個方面去研究細胞膜的結構?問題1細胞膜的組成成分是什么呢？一、對生物膜結構的探索歷程:資料1.歐文頓的實驗時間：19世紀末（1895年）實驗：歐文頓(E.Overton)用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的：可以溶于脂質的物質比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜。提出假說：●●不溶于脂質的物質溶于脂質的物質細胞膜膜是由脂質組成的時間：20世紀初實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后進行化學分析。資料2.其他科學家的實驗化學分析表明：膜的主要成分是脂質和蛋白質

脂質和蛋白質是怎樣有機結合構成膜的呢？問題2時間：1925年

實驗：兩位荷蘭科學家用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質）從人的紅細胞膜中提取脂質，在空氣－水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的兩倍。得出結論：

細胞膜中的脂質分子排列為連續的兩層資料3.荷蘭科學家的實驗磷脂是組成細胞的主要脂質，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸的“尾”部是疏水的。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。推測細胞膜的兩側都有水環境存在，同學們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？連續兩層排列

蛋白質位于脂雙分子層的什么位置呢？問題3資料4.羅伯特森的實驗和模型1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗—明—暗的三層結構。提出靜止模型的觀點“蛋白質—脂質—蛋白質”三明治模型蛋白質蛋白質脂質

靜態“蛋白質-脂質-蛋白質”三層結構是否能體現膜的功能呢?質疑變形蟲的變形運動變形蟲在吞噬草履蟲蛋白質鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質在膜中的分布是不對稱的冰凍蝕刻電子顯微法鑲嵌入橫跨新技術帶來新模型：資料5.人-鼠細胞融合實驗(熒光標記法)用熒光染料標記某種物質，利用其熒光特性，來反應研究對象的相關信息。熒光標記技術膜上的蛋白具有流動性37℃下40min后出現了什么現象？說明什么？

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，為大多數人所接受。流動鑲嵌模型的基本內容二、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。（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部朝向內側）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，有的橫跨整個磷脂雙分子層。（體現了膜結構內外的不對稱性）鑲嵌入橫跨3、磷脂分子是可以運動的，具有流動性4、大多數的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現了膜的流動性—膜的結構特點，膜的功能特點：選擇透過性）5、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。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯系）糖蛋白想象空間發揮空間想象力，想象一個近似球型的細胞，其細胞膜的磷脂雙分子層的三維立體結構！概念圖生物膜結構特點功能特點結構組成結構探究歷程決定流動性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質分子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

課堂練習:4、下列物質中最容易通過細胞膜進入細胞的是A、葡萄糖B、蛋白質C、甘油D、無機鹽離子