1、第2节 生物膜的流动镶嵌模型,儋州市第一中学 符哲,一、对生物膜结构的探索历程,时间：19世纪末 1895年人物：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,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。,实验一,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,提出假说：膜是由脂质组成的。,2.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？,有必要，通过鉴定能更准确地说明问题,3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？,当时的技术不能实现,1.最初认识到生物膜是由脂
2、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？,从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。,实验:采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).,化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。,时间：20世纪初,实验二,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。,8,学车问答 http:/ 学车问题 开车问题 学车怎么办？ 驾校大全 http:/ 中国驾校报名 考试 理论学习 地址 介绍 英格驾考 http:/ 驾考单机版软件 车类小游戏 http:/
3、学车小游戏大全,时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积的2倍提出假说：,实验三,细胞膜中的磷脂是双层的,水空气界面,时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。,实验四,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”三明治结构模型有什么不足？,把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾.,时间：1970年人物：Larry Frye等实验：将人和鼠
4、的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布提出假说：细胞膜具有流动性,实验五,举例说明细胞膜具有流动性,变形虫的变形运动,植物细胞的质壁分离,动物细胞吸水膨胀和失水皱缩,时间：1972年 人物：桑格和 尼克森 提出：流动镶嵌模型,糖蛋白,多糖,流动镶嵌模型的基本内容：,1、膜的组成成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类 2、膜的基本支架:磷脂双分子层.（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 3、蛋白质分子的位置: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
5、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）,蛋白质分子的位置,蛋白质,4、生物膜的结构特点: 流动性.(磷脂分子是可以运动的，具有流动性;大多数的蛋白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。),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）,磷脂分子的运动 侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动 伸缩震荡运动；翻转运动；旋转异构化运动。,1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？,生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。,2.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
6、进步起到了关键性的推动作用。,思考,3.分析生物膜模型的建立过程,你受到什么启示?,答案:,科学研究是要在实验和观察的基础上,通过严谨的推理和大胆的想像,提出假说,再通过实验进一步验证假说。 科学发展是一个长期的过程,涉及到许多科学家辛勤的工作. 科学研究依赖于科学的进步,科学进步了,就可以得到更多的数据. 科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证;科学学说不是一成不变的,需要不断完善. ,对生物膜结构的探索历程,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由组成； 1959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； 1
7、970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 1972年，桑格和 提出了 。,脂质,脂质和,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）,A 细胞膜 B 核膜 C 线粒体膜 C 叶绿体膜,3.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（ ） A 5 B 6 C 7 D 8,4.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸,
