第四章第二節(jié)流動鑲嵌模型

單元三細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能

非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的

(1)時間：19世紀(jì)人物：歐文頓

思考:如何說明細(xì)胞膜確實有脂質(zhì)參與構(gòu)成？實驗發(fā)現(xiàn)磷脂酶能水解細(xì)胞膜。得出結(jié)論：細(xì)胞膜有磷脂參與構(gòu)成。據(jù)此原理，如何來證明細(xì)胞膜上還有蛋白質(zhì)分子呢？用蛋白酶水解細(xì)胞膜結(jié)論：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成探索這些物質(zhì)是如何組成膜的？

時間：1925年人物：兩位荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel

實驗：兩位科學(xué)家用丙酮從人的紅細(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)胞表面積的2倍。脂質(zhì)分子的排布膽堿磷酸甘油脂肪酸頭部尾部親水疏水必修一P66空氣水

時間：1925年人物：兩位荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel

實驗：兩位科學(xué)家用丙酮從人的紅細(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)胞表面積的2倍。細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！結(jié)論：脂質(zhì)分子的排布細(xì)胞生活在什么樣的環(huán)境中？雙層磷脂分子如何排列？水水單位膜模型人物：羅伯特森實驗：在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。提出假說：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊暗層不均勻地分布著蛋白質(zhì)分子。他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下顯暗色；磷脂分子的電子密度低，顯亮色。

細(xì)胞膜具有流動性（蛋白質(zhì)）熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗示意圖時間：1970年人物：弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)實驗：結(jié)論：紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白小鼠細(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1970年，對假說的質(zhì)疑和修正。人鼠細(xì)胞融合，37℃下經(jīng)過40min，兩種顏色的熒光

，該實驗表明

。細(xì)胞膜具有流動性均勻分布二.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)1.對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程——必修一P652.生物膜的流動鑲嵌模型2.生物膜的流動鑲嵌模型內(nèi)容（1）磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架（2）蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分層的表面有的嵌入磷脂雙分子層中有的貫穿于整個磷脂雙分子層（3）細(xì)胞膜外表面有一層糖蛋白——糖被蛋白質(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2.生物膜的流動鑲嵌模型

生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動性

(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動的。

(2)實驗驗證：人鼠細(xì)胞融合實驗

(3)實例證明：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運(yùn)動、胞吞（白細(xì)胞吞噬細(xì)菌）和胞吐（神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸）、細(xì)胞融合、細(xì)胞分裂等。（4）影響因素：溫度物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式——必修一P70物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式——必修一P70（一）被動運(yùn)輸1.自由擴(kuò)散小分子、離子進(jìn)出細(xì)胞的方式——跨膜運(yùn)輸1.自由擴(kuò)散方向：由高濃度→低濃度載體：不需要能量：不消耗實例：小分子：水、O2、CO2、N2、甘油、苯、乙醇、尿素等脂溶性分子：膽固醇、性激素等

1.自由擴(kuò)散影響因素：濃度差曲線：2.協(xié)助擴(kuò)散方向：由高濃度→低濃度載體：需要能量：不消耗實例：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞影響因素：濃度差、載體曲線：3、主動運(yùn)輸方向：由低濃度→高濃度載體：需要能量：消耗實例：葡萄糖、氨基酸等進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞影響因素：載體、能量曲線：能量O2濃度3、主動運(yùn)輸意義保證活細(xì)胞按照生命活動的需要主動地選擇并吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)白細(xì)胞消滅病原體豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌物形成示意圖4、胞吞、胞吐——大分子、顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式識別附著內(nèi)陷囊泡囊泡膜融合排出4、胞吞、胞吐——大分子、顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式運(yùn)輸方向

實例

特點(diǎn)

胞吐（內(nèi)吞）

細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)

白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等

①大分子進(jìn)出細(xì)胞②需消耗能量不需載