細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型

1、第二節(jié)第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型資料資料1 1、歐文頓（、歐文頓（E.OvertonE.Overton）實驗）實驗Year1919世紀(jì)末世紀(jì)末細(xì)胞膜細(xì)胞膜E.OvertonE.Overton的假說：的假說： 膜是由膜是由脂質(zhì)脂質(zhì)組成的。組成的。非脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)小資料小資料相似相溶相似相溶 原理原理 探究歷程探究歷程科學(xué)家將膜從哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中分離出來?？茖W(xué)家將膜從哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中分離出來。資料資料2 2化學(xué)分析表明：化學(xué)分析表明：膜的主要成分是脂質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)( (主要是主要是 磷脂磷脂) )和和蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。Year202

2、0世世紀(jì)初紀(jì)初 探究歷程探究歷程Year19171917年年資料資料3、磷脂分子結(jié)構(gòu)、磷脂分子結(jié)構(gòu)美國科學(xué)家美國科學(xué)家朗姆瓦指出：磷脂分朗姆瓦指出：磷脂分子的頭部是子的頭部是親水親水的，尾部是的，尾部是疏水疏水的。的。 CHCHCHCH2 2CHCH2 2OOC=OC=OCH-CH2CH-CH2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2C=OC=OCHCH2 2OOCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH

3、2 2CHCH2 2CHCH2 2=CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2NN+ +（CH CH ）3 33 3OOOOO=PO=POO甘油甘油脂肪酸脂肪酸( (親水親水) )( (疏水疏水) )磷酸磷酸 自主探究自主探究Year19171917年年磷脂分子的排布磷脂分子的排布思考：根據(jù)磷脂分子的特點，建構(gòu)磷思考：根據(jù)磷脂分子的特點，建構(gòu)磷脂分子在脂分子在空氣空氣水界面水界面的分布模型。的分布模型。水水空氣空氣 自主探究自主探究Year19171917年年思考：細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存

4、在，在思考：細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？是怎樣排布的呢？膜外（水溶液）膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）磷脂分子的排布磷脂分子的排布 自主探究自主探究Year19171917年年磷脂分子的排布磷脂分子的排布 探究歷程探究歷程Year資料資料4、荷蘭科學(xué)家實驗、荷蘭科學(xué)家實驗從從紅細(xì)胞紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣中提取脂質(zhì)，在空氣水水界面上鋪展成單分子層，測得單分界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2 2倍。倍。結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連

5、續(xù)的兩層！細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！19251925年年Year19591959年年資料資料4、“三明治三明治”結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型 探究歷程探究歷程 羅伯特森（羅伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）在電鏡下看）在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗到細(xì)胞膜清晰的暗亮亮暗的三層結(jié)構(gòu)。暗的三層結(jié)構(gòu)。兩層暗兩層暗一層亮一層亮Year19591959年年 羅伯特森（羅伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）在電鏡下看）在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗到細(xì)胞膜清晰的暗亮亮暗的三層結(jié)構(gòu)。暗的三層結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子的排布蛋白質(zhì)分子的排布 結(jié)論：結(jié)論：生物膜為生物膜為“

6、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”三層三層靜態(tài)靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型 “蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -脂質(zhì)脂質(zhì)- -蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)模式圖結(jié)構(gòu)模式圖 探究歷程探究歷程i（“三明治三明治”模型）模型） 探究歷程探究歷程Year2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代將標(biāo)本用干冰（或液氮）冰凍后斷開，升溫后將標(biāo)本用干冰（或液氮）冰凍后斷開，升溫后暴露斷裂面暴露斷裂面, ,在在電鏡下觀察到的電鏡下觀察到的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分布模型分布模型如下：如下：資料資料5、冰凍蝕刻電子顯微、冰凍蝕刻電子顯微法法蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 、 、 在磷脂雙分子層中。在磷脂雙分子層中。鑲在鑲在嵌入嵌入貫穿貫穿 探究歷程探究歷程Year19701970年年資料資料6、人鼠細(xì)胞融合實驗、人鼠細(xì)胞融合實驗實驗結(jié)論實驗結(jié)論: :細(xì)胞膜具有流動性細(xì)胞膜具有流動性 探究歷程探究歷程Year流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容19721972年年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型 探究歷程探究歷程流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、貫穿；鑲在表面、嵌入、貫穿；一定的流動性：一定的流動性：體現(xiàn)了生物膜的體現(xiàn)了生物膜的不對稱性不對稱性。19721972年年磷脂磷脂分子具有流動性分子具有流動性; ;大多數(shù)大多數(shù)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動的