《生物膜的流動鑲嵌模型》剖析

其次節(jié)生物膜的流淌鑲嵌模型溫故知新1、細(xì)胞膜的成分是什么？脂質(zhì)約50%蛋白質(zhì)約40%糖類2%——10%主要成分2、細(xì)胞膜的功能是什么？〔1〕將細(xì)胞與外界環(huán)境分割開〔2〕掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞〔3〕進(jìn)展細(xì)胞的信息溝通3、細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究資料一：時間：19世紀(jì)末1895年

人物：歐文頓〔E.Overton〕

試驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)展上萬次的通透性試驗(yàn),覺察細(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)更簡潔通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。資料一非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)膜是由脂質(zhì)組成的提出假說：時間：19世紀(jì)末1895年人物：歐文頓〔E.Overton〕試驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)展上萬次的通透性試驗(yàn),覺察細(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)更簡潔通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。資料一對生物膜組分的探究——脂質(zhì)膜是由脂質(zhì)組成的提出假說：一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究資料二20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分別出來，覺察細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶分解?；瘜W(xué)分析說明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：時間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel試驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞外表積的2倍。對生物膜構(gòu)造的探究——磷脂雙分子層資料三磷脂分子可以在空氣和水的界面上開放為一層構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂，那為什么磷脂分子在空氣－水界面上可以鋪展成單分子層呢？親水頭部疏水尾部磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。單層磷脂分子在空氣-水界面上細(xì)胞膜的內(nèi)外環(huán)境均為水環(huán)境時間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel試驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞外表積的2倍。結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層！對生物膜構(gòu)造的探究——磷脂雙分子層資料三一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層資料四：資料四時間：1959年人物：羅伯特森試驗(yàn)：用超薄切片技術(shù)，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片,顯示“暗—亮—暗”的三層構(gòu)造。20世紀(jì)40年月，科學(xué)家推想脂質(zhì)兩邊各掩蓋著蛋白質(zhì)小資料(關(guān)于電鏡成像)電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。資料四時間：1959年人物：羅伯特森試驗(yàn)：用超薄切片技術(shù)，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片,顯示“暗—亮—暗”的三層構(gòu)造。提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層構(gòu)造構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一構(gòu)造；20世紀(jì)40年月，科學(xué)家推想脂質(zhì)兩邊各掩蓋著蛋白質(zhì)磷脂雙分子層蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶。

一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層資料四：提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層構(gòu)造構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一構(gòu)造；提出靜止模型的觀點(diǎn)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)〔三層構(gòu)造〕要點(diǎn)：1、全部膜構(gòu)造都一樣2、靜態(tài)的構(gòu)造3、蛋白質(zhì)均勻分布思考：“三明治”構(gòu)造模型有什么缺乏？１〕各種生物膜功能不同，應(yīng)當(dāng)構(gòu)造也不同２〕細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運(yùn)動等現(xiàn)象不好解釋把生物膜描述為靜態(tài)的剛性構(gòu)造，這明顯與膜功能的多樣性相沖突標(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一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層資料四：提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層構(gòu)造構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一構(gòu)造；資料五：資料五：時間：1970年人物：LarryFrye等試驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時間后覺察兩種熒光抗體均勻分布

時間：資料七1970年LarryFrye等將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光染料標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時間后覺察兩種熒光染料均勻分布細(xì)胞膜具有流淌性結(jié)論：人物：試驗(yàn)：資料五：時間：1970年人物：LarryFrye等試驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞一半發(fā)紅光、另一半發(fā)綠光，放置一段時間后覺察兩種熒光抗體均勻分布說明：細(xì)胞膜具有流淌性緣由：構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以運(yùn)動的從而推翻了靜止模型的觀點(diǎn)一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層資料四：提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層構(gòu)造構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一構(gòu)造；資料五：說明：細(xì)胞膜具有流淌性資料六：時間：1972年人物：桑格和尼克森提出：生物膜的流淌鑲嵌模型資料六：蛋白質(zhì)分子磷脂雙分子層糖蛋白多糖一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程資料一：提出：膜是由脂質(zhì)組成的資料二：〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究資料三：結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層資料四：提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層構(gòu)造構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一構(gòu)造；資料五：說明：細(xì)胞膜具有流淌性資料六：提出：生物膜的流淌鑲嵌模型一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究二、生物膜的流淌鑲嵌模型生物膜流淌鑲嵌模型的內(nèi)容1.磷脂雙分子層——生物膜根本支架〔具有流淌性〕；2.蛋白質(zhì)分子膜上的分布：蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層外表有的局部或全部嵌入磷脂雙分子層中有的貫穿整個磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子〔表現(xiàn)出分布的不對稱性〕3.生物膜構(gòu)造特點(diǎn)：肯定的流淌性；4.流淌性的緣由：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)可以運(yùn)動；一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程〔一〕細(xì)胞膜的組成成分探究〔二〕細(xì)胞膜的構(gòu)造探究二、生物膜的流淌鑲嵌模型1.磷脂雙分子層——生物膜根本支架〔具有流淌性〕；2.蛋白質(zhì)分子——鑲在〔鑲嵌〕在脂雙層的外表，或嵌入〔嵌插〕在其內(nèi)部，或貫穿〔橫跨〕整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。3.生物膜構(gòu)造特點(diǎn)：肯定的流淌性；4.流淌性的緣由：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)可以運(yùn)動；構(gòu)造特點(diǎn)---具有肯定的流淌性例子：變形蟲的運(yùn)動、質(zhì)壁分別、細(xì)胞融合〔精子與卵細(xì)胞結(jié)合；人鼠細(xì)胞融合〕白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、胞吞和胞吐〔分泌過程〕溫度上升磷脂雙分子層變薄細(xì)胞的生長、酵母菌的出芽生殖長出芽體功能特性---具有選擇透過性例子：主動運(yùn)輸〔離子跨膜運(yùn)輸〕白細(xì)胞吞噬病毒的過程糖蛋白糖蛋白：分布在細(xì)胞膜外表，由糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成，也叫做糖被。糖被：具有愛護(hù)和潤滑、與細(xì)胞識別、細(xì)胞間信息傳遞、血型打算、免疫反響等親密相關(guān)。糖脂：除糖蛋白外，細(xì)胞膜外表還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的。①磷脂內(nèi)外兩層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同,呈現(xiàn)了膜的不對稱性;②糖類在細(xì)胞膜中的分布很少,并且與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外外表,也呈現(xiàn)了膜的不對稱性.因此,依據(jù)糖蛋白的分布,可以推斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè).膜的不對稱性外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)①細(xì)胞膜的組成成分1、主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類。②細(xì)胞膜的根本支架？2、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的根本支架③蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的？3、蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層外表，有的局部或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。④細(xì)胞膜的構(gòu)造特點(diǎn)和功能特點(diǎn)？4、構(gòu)造特點(diǎn)---具有肯定的流淌性功能特性---具有選擇透過性小結(jié)：一、對生物膜構(gòu)造的探究歷程：1、19世紀(jì)末，歐文頓提出：膜由脂質(zhì)組成；2、20世紀(jì)初，化學(xué)分析得出：膜的成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)；3、1925年，荷蘭科學(xué)家得出：膜上脂質(zhì)分子是雙層的；4、1959年，羅伯特森在電鏡觀看下得出：蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)的三分層構(gòu)造；5、1970年，用熒光標(biāo)記技術(shù)證明：膜具有流淌性；6、1972年，桑格和尼克森提出：流淌鑲嵌模型模型。二、流淌鑲嵌模型的根本內(nèi)容補(bǔ)充：在細(xì)胞膜的外表有蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。糖蛋白的作用：有愛護(hù)、潤滑和識別作用；1、根本支架為，2、蛋白質(zhì)。3．構(gòu)造特點(diǎn)。磷脂雙分子層或鑲在或嵌入或貫穿于磷脂雙分子層具肯定的流淌性概念圖小結(jié)生物膜構(gòu)造特點(diǎn)功能特點(diǎn)構(gòu)造組成構(gòu)造探究歷程打算③④②流淌性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子①1．以下哪項(xiàng)表達(dá)不是細(xì)胞膜的構(gòu)造特點(diǎn)？〔〕A．細(xì)胞膜是選擇透過性膜B．細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成C．細(xì)胞膜的分子構(gòu)造具有流淌性D．有些蛋白質(zhì)分子可在膜的內(nèi)外之間移動2．人體某些白細(xì)胞能進(jìn)展變形運(yùn)動、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細(xì)胞膜的〔〕。A．選擇透過性