細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型(整理)

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

普通布彈力布塑料布思考：如果讓你設(shè)計(jì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型，你需要獲得哪些資料？

細(xì)胞膜的組成成分及比例，各種成分在細(xì)胞膜中的分布情況。資料1.歐文頓的實(shí)驗(yàn)時(shí)間：19世紀(jì)末（1895年）實(shí)驗(yàn)：歐文頓(E.Overton)用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。提出假說：●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜膜是由脂質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞膜被破壞提出假說：資料2.其他科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)

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，因?yàn)橥评聿灰欢ň褪钦_的，必須通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。

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(shí)的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)1.最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)、蛋白質(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。

膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)；組成膜的脂質(zhì)中磷脂含量最多。資料320世紀(jì)初2、應(yīng)用化學(xué)手段分析表明：1、實(shí)驗(yàn):采用哺乳動(dòng)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).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。磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層

時(shí)間：1925年

人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel

實(shí)驗(yàn)：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：細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的資料4連續(xù)兩層排列

時(shí)間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

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

資料5“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三明治模型“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.

時(shí)間：1970年

人物：LarryFrye等

實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布

提出假說：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性資料6標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的冰凍蝕刻電子顯微法蛋白質(zhì)分子時(shí)間：1972年人物：桑格和

尼克森提出：流動(dòng)鑲嵌模型

磷脂雙分子層糖蛋白多糖流動(dòng)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(gè)磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性

時(shí)間科學(xué)家科學(xué)實(shí)驗(yàn)假說19世紀(jì)末歐文頓用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜膜是由脂質(zhì)組成的1925年兩位荷蘭科學(xué)家從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，面積是細(xì)胞膜的2倍細(xì)胞膜中脂質(zhì)為連續(xù)的兩層1959年羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1970年弗雷和埃迪登分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種