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1、第四章 细胞的物质输入和输出第第2 2节节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型资料一一、对生物膜结构的探索历程提出假说提出假说:膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的不溶于脂质溶于脂质相似相容原理：相似相容原理：若溶质和溶剂结构相似，彼此互溶若溶质和溶剂结构相似，彼此互溶 2020世纪初，科学家将膜世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离从哺乳动物的红细胞中分离出来出来,发现细胞膜不但会被发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，还可溶解脂质的溶剂溶解，还可以被蛋白酶分解以被蛋白酶分解验证假说验证假说膜的主要成分：脂质和蛋白质膜的主要成分：脂质和蛋白质一、对生物膜结构的探索历程资料二从细胞膜提取
2、的脂质从细胞膜提取的脂质单分子层面积约是细胞膜面积单分子层面积约是细胞膜面积的两倍的两倍提出假说提出假说:脂质分子必然排列为连续的两层脂质分子必然排列为连续的两层一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程两层脂质分子是怎样排列的呢？两层脂质分子是怎样排列的呢？ABC一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程ABC亲水头部（磷酸）亲水头部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）疏水尾部（脂肪酸）磷脂是一种由甘油，脂肪酸磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，和磷酸所组成的分子，两层脂质分子是怎样排列的呢？两层脂质分子是怎样排列的呢？ABC磷磷脂脂分分子子一、对生物膜结构的探索历程一、对
3、生物膜结构的探索历程 资料四提出假说提出假说:生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的三层结构构成的的静态静态统一结构统一结构暗暗亮亮暗暗一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图 结论：有的结论：有的蛋白质是蛋白质是镶镶嵌嵌在脂质双在脂质双分子中，说分子中，说明明蛋白质分蛋白质分布不均匀布不均匀一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程资料四费雷和埃迪登的人-鼠细胞融合实验人细胞红色荧光染料标记的膜蛋白膜蛋白鼠细胞绿色荧光染料标记的膜蛋白诱导诱导融合融合杂交细胞杂交细胞4040分钟后分钟后37
4、 结论：结论：膜上的蛋白质分子能够运动膜上的蛋白质分子能够运动同时证明磷脂分子也可以运动同时证明磷脂分子也可以运动细胞膜结构特点：具有一定的流动性免疫荧光技术免疫荧光技术一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程 根据以上细胞膜的结构特点，你能组根据以上细胞膜的结构特点，你能组装出它的结构模型吗装出它的结构模型吗？镶在表层镶在表层、蛋白质的位置蛋白质的位置部分或全部部分或全部嵌入嵌入磷脂双分子层、磷脂双分子层、横跨横跨磷脂双分子层磷脂双分子层（膜结构内外不对称）（膜结构内外不对称）糖蛋白糖蛋白磷脂双分子层磷脂双分子层（膜的基本支架膜的基本支架）生物膜流动镶嵌模型生物膜流动镶嵌模型 内
5、容要点内容要点磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质蛋白质:覆盖、镶嵌、贯穿覆盖、镶嵌、贯穿糖蛋白糖蛋白(糖被糖被)、糖脂、糖脂具有一定的具有一定的流动性流动性年代科学家科学实验假设或结论19世纪末 欧文顿用500多种物质对植物细胞通透性做实验膜是由脂质组成的20世纪初对哺乳动物红细胞的膜化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1925年荷兰科学家提取脂质铺成单分子层的面积是细胞膜的两倍脂质排列成连续的两层1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜由暗亮暗三层结构膜是蛋白质-脂质-蛋白质三层静态的结构20世纪60年代电镜蚀刻技术下看到的膜结构部分蛋白质镶嵌在 脂质中1970年荧光标记的人鼠细胞融合实验膜具有流动性
6、1972年桑格和尼克森新的实验证据提出流动镶嵌模型2003年麦金农和阿格雷研究细胞膜通道蛋白K+通道蛋白、水通道蛋白未来随着科学技术的发展，进行更加深入的研究二、流动镶嵌模型的基本内容1 1、磷脂磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性双分子层构成膜的基本支架，具有流动性2 2、蛋白质蛋白质分子有的镶嵌在表面，有的嵌入，有的横跨，体分子有的镶嵌在表面，有的嵌入，有的横跨，体现了现了膜结构内外的不对称性膜结构内外的不对称性。另外，。另外，大多数大多数的蛋白质分子具的蛋白质分子具有流动性有流动性3 3、细胞膜外表有一层糖蛋白，叫做、细胞膜外表有一层糖蛋白，叫做糖被糖被，糖被起到保护润滑、，糖被起到
7、保护润滑、细胞识别作用。另外膜表面还有细胞识别作用。另外膜表面还有糖脂糖脂模型建构的基本方法模型建构的基本方法实验现象实验现象提出假说提出假说 构建模型构建模型科科技技进进步步实验验证实验验证修修正正完完善善膜主要成分：膜主要成分：磷脂、蛋白质磷脂、蛋白质膜中的脂质排列为两层膜中的脂质排列为两层三层静态结构模型三层静态结构模型电镜冰冻蚀刻技术电镜冰冻蚀刻技术 人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验 流动镶嵌结构模型流动镶嵌结构模型电镜观察膜结构电镜观察膜结构过程回顾过程回顾小结小结细细胞胞膜膜的的结结构构和和功功能能磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质蛋白质覆盖覆盖镶嵌镶嵌贯穿贯穿糖蛋白糖蛋白(糖被糖被)
8、、糖脂、糖脂具有一定的流动性具有一定的流动性将细胞与外界分隔开将细胞与外界分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流要点要点特点特点结构结构功能功能相相适适应应流动性流动性大多数大多数分子具分子具有流动有流动性性特点：选择透过性特点：选择透过性练习1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（）A、水 B、糖类C、蛋白质 D、磷脂答案：2、细胞膜具有流动性，这种结构特点是指（）A、整个细胞膜具有流动性 B、细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性 C、细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性 D、细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性答案：3、脂质能够优先通过细胞膜，这是因为（）A、细胞膜以磷脂双分子层为支架B、细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白C、细胞膜外有一层糖蛋白D、磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动答案：A4、下列物质中，易通过细胞膜的是（）A、淀粉 B、脂肪酸C、蛋白质 D、糖类答案：B