生物膜的流动镶嵌模型

从物质的跨膜运输的实例可以看出，生物膜对物质进出细胞是有选择性的。结构功能决定生物膜有着怎样的结构？多位科学家，进行了长期而大量实验才为我们解开疑问！第二节生物膜的流动镶嵌模型第四章细胞的物质输入和输出“打开一切科学的钥匙毫无疑问的是问号。”资料一时间:19世纪末人物:欧文顿（E.Overton）实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，现象：发现脂质更容易通过细胞膜。一、对生物膜结构的探索历程问题①：这能推测出什么结论？

问题②：最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析,还是通过膜成分的提取和鉴定？

问题③：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？细胞膜由脂质组成欧文顿提出：问题：这能推测出什么结论？

时间：20世纪初事件：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来结果：发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。对膜的成分进行提取、分离和鉴定实验得出结论：膜的主要成分是脂质和蛋白质探索：这些物质是如何组成膜的呢？资料二时间:1925年人物:荷兰科学家实验:用丙酮（脂溶性有机溶剂）从人的红细胞的细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单层分子层发现:单分子层的面积是细胞膜的2倍单分子层排列空气—水界面问题①：这能推测出什么结论？

问题②：在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？细胞膜中的磷脂是双层的（无核膜和众多细胞器膜干扰实验）提出假说:亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油、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。水磷脂分子问题③：细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？画出来进行比较哪种情况膜稳定性强？磷脂双分子层磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架！蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？特点：尾尾相对资料三时间:1959年人物:罗伯特森（J.D.Robertsen）实验:在电镜下看到细胞膜由暗——亮——暗三层结构构成提出假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型要点：①所有膜结构都相同②静态的结构质疑：１）各种生物膜功能不同，应该结构也不同２）细胞的生长、变形虫的变形运动等现象不好解释变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫磷脂双分子层蛋白质分子镶在表层贯穿嵌插新的发现：随着新技术的运用,科学家发现膜蛋白并不是全部铺在脂质的表面,有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。人鼠细胞融合实验（荧光标记法）人体细胞小鼠细胞红色荧光染料标记的膜蛋白绿色荧光染料标记的膜蛋白细胞融合37℃条件下40min后构成细胞膜的蛋白质分子可以运动发现1970年,费雷和埃迪登等，将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合从而推翻了静止模型的观点结论：细胞膜具有流动性提出新的细胞膜模型

1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白磷脂分子二、流动镶嵌模型的基本内容1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（尾尾相对）2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）二、流动镶嵌模型的基本内容3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）磷脂双分子层蛋白质分子镶在表层贯穿嵌插糖被（糖蛋白）膜外侧磷脂双分子层------构成细胞膜的基本骨架蛋白质分子------镶在表层或嵌插、贯穿于磷脂双分子层中细胞膜外侧还有一定量的多糖,形成糖蛋白结构特点：具有一定的流动性①19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是___________组成的。

②20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由___________和__________组成。

③1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是

层分布的；

④1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由

三层结构组成；

⑤1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有

性；

⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提出了

模型。小结：此图是细胞膜的亚显微结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞膜的方式，请回答下列问题：①代表________②代表____________，③代表_______，结构特点是___________，____面是细胞膜外表面。A面B面糖蛋白磷脂双分子层蛋白质一定的流动性A各种生物膜功能不同，应该结构也不同，流动镶嵌模型能够代表所有的生物膜吗？再探讨：膜上蛋白质的种类和数量不同，故各生物膜功能有所不同提出假设：请你做出尝试性的解释！思考①纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。

②分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？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