42生物膜的流动镶嵌模型（新）

1、 葡萄糖葡萄糖 进入细胞，水分进入细胞，水分 进出细胞进出细胞 同一种植物对不同离子的吸收是同一种植物对不同离子的吸收是 的的 不同种植物对同一离子的吸收是不同种植物对同一离子的吸收是 的的 物质的跨膜运输并物质的跨膜运输并 是顺相对浓度梯度的是顺相对浓度梯度的 不同生物对不同矿物质的吸收表现出很大不同生物对不同矿物质的吸收表现出很大 细胞膜和其它生物膜细胞膜和其它生物膜 为膜为膜回顾：跨膜运输实例回顾：跨膜运输实例选择透过性选择透过性说明说明不能不能能能不一样不一样不一样不一样不一定不一定差异差异膜的功能特点膜的功能特点生物膜的选择性吸收是否生物膜的选择性吸收是否与其特定的结构相关呢？与其特

2、定的结构相关呢？科幻之旅 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程: :时间：时间：1919世纪末（世纪末（18951895年）年）实验：欧文顿实验：欧文顿(E.Overton)(E.Overton)用用500500多种化学物质对植物细胞的多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的

3、物质更容易通过细胞膜。易通过细胞膜。时间：时间：2020世纪初世纪初实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。出来，然后进行化学分析。l发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被也会被蛋白酶蛋白酶分解。分解。 成果：确定细胞膜的主要成分的确是成果：确定细胞膜的主要成分的确是: 脂质脂质(主要是磷脂主要是磷脂) 蛋白质蛋白质 后来还有其它实验证实了细胞膜还含有后来还有其它实验证实了细胞膜还含有少量糖少量糖类类脂质和蛋白质是怎样有机结合构脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？成膜的呢？时间：时间：19

4、251925年年实验：两位荷兰科学家用丙酮（实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有一种有机溶剂，可以溶解脂质机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞）从人的红细胞膜中提取脂质，在膜中提取脂质，在空气水空气水界面上铺展界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的为红细胞表面积的两两倍。倍。 得出结论：得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层连续的两层亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”

5、部部是疏水的。是疏水的。连续两连续两层排列层排列 蛋白质位于脂双分子层蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？的什么位置呢？19591959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示细胞膜照片，显示暗暗明明暗暗的三层结构。的三层结构。 资料四资料四 时间：时间：1959年年 人物：罗伯特森（人物：罗伯特森（J. D. Robertsen） 实验：在电镜下获得了清晰的细胞膜照片，实验：在电镜下获得了清晰的细胞膜照片， 显示显示暗暗明明暗暗三层结构三层结构。解释：蛋白质电子密解释：蛋白质电子密度高显黑色发暗，磷度高显黑色发暗，磷脂分子的电子密度低脂分子的电子密度

6、低发亮发亮提出提出静止模型静止模型的观点的观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（单位膜蛋白质（单位膜）“蛋白质蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型 静态静态“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能三层结构是否能体现膜的功能呢呢? ?变形虫的变形运动变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫 上述两个实例说明：上述两个实例说明：生物膜不是静态的生物膜不是静态的细胞融合细胞融合红色荧红色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白绿色荧绿色荧光染料光染料标记的标记的膜蛋白膜蛋白人人 细细 胞胞小鼠细胞小鼠细胞杂杂 交交 细细 胞胞40min37度度实验

7、结论实验结论: 膜上的膜上的蛋白质蛋白质具有流（运）动性具有流（运）动性蛋白质蛋白质脂质 标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面升温后暴露断裂面。蛋白质在膜中的分布是不对称的蛋白质在膜中的分布是不对称的蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。资料六 时间：时间：1972年年 人物：桑格和人物：桑格和 尼克森尼克森 提出：提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型(为大多数人所接受为大多数人所接受) 膜上蛋白质分子是不停运动的膜上蛋白质分子是不停运动的 膜上磷脂分子也是不停运动的膜上磷脂分子也是不停运动的膜具有一定的流动性膜具有

8、一定的流动性导致导致静止模型静止模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型被推翻被推翻并提出并提出流动性流动性流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容1. 组成成分组成成分： 主要磷脂和蛋白质，还有少量糖类主要磷脂和蛋白质，还有少量糖类2. 基本支架：基本支架： 磷脂双分子层磷脂双分子层3. 蛋白质的位置：蛋白质的位置：4. 生物膜的结构特点：生物膜的结构特点： 流动性流动性(磷脂和蛋白质分子具有运动性磷脂和蛋白质分子具有运动性) 5. 作用：识别、保护和润滑、细胞间作用：识别、保护和润滑、细胞间信息交流信息交流 共建概念图共建概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历

9、程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质蛋白质小结：小结：一、对生物膜结构的探索历程：一、对生物膜结构的探索历程：1、19世纪末，欧文顿提出：膜由世纪末，欧文顿提出：膜由 脂质脂质 组成；组成；2、20世纪初，化学分析得出：膜的成分是世纪初，化学分析得出：膜的成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质；3、1925年，荷兰科学家得出：膜上脂质分子是年，荷兰科学家得出：膜上脂质分子是双层双层的；的；4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：年，罗伯特森在电镜观察下得出：蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质的三分层结构；的三分层结构；5、1970年，用荧光标记技术证明

10、：膜具有年，用荧光标记技术证明：膜具有 流动流动 性；性；6、1972年，桑格和尼克森提出：年，桑格和尼克森提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型模型。模型。小结：小结：1.生物膜的组成：生物膜的组成：生物膜是由生物膜是由_和和_组成的。组成的。脂质脂质蛋白质蛋白质2.生物膜的流动镶嵌模型。生物膜的流动镶嵌模型。 生物膜的流动模型认为，生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂具有流动性；大多数蛋白质分本骨架；构成生物膜的磷脂具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。子也是可以运动的。磷脂双分子层磷脂双分子层3.糖被的结构及功能。糖被的结构及功能。 糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和和_结合形成的糖蛋白，其作用是结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白质蛋白质糖类糖类细胞识别细胞识别免疫反应免疫反应相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点：不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在