第一節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

時間：19世紀(jì)末1895年

人物：歐文頓（E.Overton）

實驗：用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實驗,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。實驗一第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的。第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四2.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？有必要，通過鑒定能更準(zhǔn)確地說明問題3.那為什么一開始不直接對膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定呢？當(dāng)時的技術(shù)不能實現(xiàn)1.最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)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。第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四實驗:采用哺乳動物的紅細(xì)胞,經(jīng)過特殊處理使細(xì)胞發(fā)生溶血現(xiàn)象,一些物質(zhì)溶出,再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉,即可得到純凈的細(xì)胞膜(又稱血影).化學(xué)分析表明：膜的成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。時間：20世紀(jì)初實驗二第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

時間：1925年

人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel

實驗：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單層分子。發(fā)現(xiàn)展開層后的脂單層面積是紅細(xì)胞的表面積的2倍提出假說：實驗三細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四親水頭部疏水尾部磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四想一想？1）細(xì)胞膜中的磷脂分子又為什么會排成連續(xù)的兩層呢？第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四連續(xù)兩層排列第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四水—空氣界面第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四2）細(xì)胞膜中還有蛋白質(zhì)，那么蛋白質(zhì)又存在于什么位置呢？第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

時間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實驗：在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。

實驗四第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三明治模型第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三明治結(jié)構(gòu)模型有什么不足？把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾.第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗小鼠細(xì)胞綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白細(xì)胞融合40min37℃

雜交細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白人細(xì)胞膜蛋白具有一定的流動性第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四舉例說明細(xì)胞膜具有流動性變形蟲的變形運(yùn)動植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離動物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四質(zhì)疑：１）各種生物膜功能不同，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不同２）細(xì)胞的生長、白細(xì)胞的變形運(yùn)動等現(xiàn)象不好解釋第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四蛋白質(zhì)分子時間：1972年人物：桑格和

尼克森提出：流動鑲嵌模型

磷脂雙分子層糖蛋白多糖第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1、膜的組成成分：主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類．2、膜的基本支架:磷脂雙分子層.（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）3、蛋白質(zhì)分子的位置:蛋白質(zhì)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(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）

第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四蛋白質(zhì)分子的位置蛋白質(zhì)第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點:一定的流動性.(磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流動性;大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的,也體現(xiàn)了流動性。)5、細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細(xì)胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

磷脂分子的運(yùn)動①側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；③擺動運(yùn)動④伸縮震蕩運(yùn)動；⑤翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；⑥旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動。第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四1.生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。2.縱觀整個人們建立生物膜模型的探索過程，實驗技術(shù)的進(jìn)步所起到怎樣的作用？實驗技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動作用。思考3.分析生物膜模型的建立過程,你受到什么啟示?第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四答案:

科學(xué)研究是要在實驗和觀察的基礎(chǔ)上,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?提出假說,再通過實驗進(jìn)一步驗證假說?？茖W(xué)發(fā)展是一個長期的過程,涉及到許多科學(xué)家辛勤的工作.科學(xué)研究依賴于科學(xué)的進(jìn)步,科學(xué)進(jìn)