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1、丁卫萍丁卫萍从生理功能入手的科学研究从生理功能入手的科学研究19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种未受精卵细胞的透性实验不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？思考与讨论思考与讨论: :最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？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？膜是由脂质组成膜是由脂质组成最初最初依据实验现象依据实验现象和有关知识，经过和有关知识，经过严谨的严谨的推理推理和大胆和大胆的想像，提出设想，的想像，提出设想，是一种常见的科学是一种常见的科学方法
2、。假说方法。假说还需要还需要通过实验观察通过实验观察来证来证实。实。提出假说小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。想一想：想一想：磷脂分子在空气磷脂分子在空气- -水界面水界面上会怎么样铺展？上会怎么样铺展？亲水“头部”水水空气空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。疏水“尾部”细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测实验证据 1925年 两位荷兰科学家用丙酮（一种有机
3、溶剂）从一定数量的红细胞中抽提脂类，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍GORTER脂质分子必然排列为连续的脂质分子必然排列为连续的两层两层2020世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：实验证据实验证据从生理功能入手的科学探究从生理功能入手的科学探究膜的主要成分是膜的主要成分是脂质脂质和蛋白质蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？问题：问题：蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？推测？40年代，曾经有学者推测蛋白质覆
4、盖在脂质的两边。假假说说问题：问题：1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。实验证据蛋白质的电子密度高，在电蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。子密度低，显亮色。蛋白质蛋白质脂质跨膜蛋白外周蛋白嵌入蛋白蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的三种方式的概括：l镶在膜表面l嵌在膜中l贯穿膜标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。结论：细胞膜具有一定的结论
5、：细胞膜具有一定的流动性流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记荧光标记 膜蛋白膜蛋白诱导诱导融合融合4040分钟后分钟后370C免疫荧光技术细胞融合实验免疫荧光技术细胞融合实验小资料磷脂分子的运动细胞膜具有流动性在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型基本内容的总结流动镶嵌模型基本内容的总结:有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。与糖类结合形成糖被。（糖被与细胞识别、胞间信（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）息交流等有密切联系）生物膜的基本特点生物膜的基本特点生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点决定决定流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程