第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1、第第2節(jié)節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1 1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)，提出了什么假說(shuō)？、根據(jù)實(shí)驗(yàn)，提出了什么假說(shuō)？2 2、最初對(duì)細(xì)胞膜的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)對(duì)、最初對(duì)細(xì)胞膜的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)對(duì)膜成分的提取與分離？在得到結(jié)論之后還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提膜成分的提取與分離？在得到結(jié)論之后還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？取、分離和鑒定嗎？3 3、歐文頓的推論是否正確呢？細(xì)胞膜除了脂質(zhì)外，還有沒(méi)有其、歐文頓的推論是否正確呢？細(xì)胞膜除了脂質(zhì)外，還有沒(méi)有其他成分呢？他成分呢？時(shí)間：20世紀(jì)初實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)成分分析化學(xué)分析表明：化學(xué)

2、分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)時(shí)間：1917年實(shí)驗(yàn)：朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過(guò)推擠排列成了單層，而且每個(gè)磷脂分子的頭部浸入水中，尾部浮于水面。B B：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開(kāi)：根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開(kāi)你的想像力，嘗試構(gòu)建磷脂分子在你的想像力，嘗試構(gòu)建磷脂分子在水水空氣界面中空氣界面中的模型的模型A A：磷脂是一種由甘油、脂肪酸：磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子和磷酸所組成的分子 ， 磷酸磷酸 “頭頭” ” 部是部是親水親水的，脂肪酸的，脂肪酸“尾尾”部是部是疏水疏水的的

3、。磷脂分子磷脂分子 活動(dòng)主題一：活動(dòng)主題一：請(qǐng)請(qǐng)根據(jù)朗姆瓦的實(shí)驗(yàn)構(gòu)建磷脂分子在空根據(jù)朗姆瓦的實(shí)驗(yàn)構(gòu)建磷脂分子在空氣與水界面上分布的模型氣與水界面上分布的模型磷脂分子的特點(diǎn)：磷脂分子的特點(diǎn)： “頭頭”部具親水性，部具親水性，“尾尾”部具疏水性部具疏水性磷脂分子排列為單分子層磷脂分子排列為單分子層時(shí)間：時(shí)間：19251925年年人物：荷蘭科學(xué)家戈特人物：荷蘭科學(xué)家戈特E.GorterE.Gorter和格倫德和格倫德F.GrendelF.Grendel實(shí)驗(yàn)：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅實(shí)驗(yàn)：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)細(xì) 胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層

4、，胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積約為紅細(xì)胞表面積的測(cè)得單分子層的面積約為紅細(xì)胞表面積的2 2倍倍結(jié)論：結(jié)論： 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)（磷脂）分子細(xì)胞膜中的脂質(zhì)（磷脂）分子排列為連續(xù)的雙分子層排列為連續(xù)的雙分子層 活動(dòng)主題二活動(dòng)主題二: 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論構(gòu)建細(xì)胞膜中磷脂分子的排布模型構(gòu)建細(xì)胞膜中磷脂分子的排布模型時(shí)間：時(shí)間：19591959年年實(shí)驗(yàn)：羅伯特森用電鏡了觀實(shí)驗(yàn)：羅伯特森用電鏡了觀察到了清晰的細(xì)胞膜照片，察到了清晰的細(xì)胞膜照片，看到了看到了暗亮暗暗亮暗的三層的三層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。結(jié)論：結(jié)論： 注：蛋白質(zhì)電子密度高顯黑色發(fā)暗，注：蛋白質(zhì)電子密度高顯黑

5、色發(fā)暗，磷脂分子的電子密度低發(fā)亮磷脂分子的電子密度低發(fā)亮。生物膜為生物膜為蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)白質(zhì)三層統(tǒng)一的靜態(tài)結(jié)構(gòu)三層統(tǒng)一的靜態(tài)結(jié)構(gòu) 活動(dòng)主題三：活動(dòng)主題三：請(qǐng)根據(jù)羅伯特森觀察的結(jié)果構(gòu)建蛋白質(zhì)在磷請(qǐng)根據(jù)羅伯特森觀察的結(jié)果構(gòu)建蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中排布方式的模型脂雙分子層中排布方式的模型單位膜模型單位膜模型羅伯特森觀點(diǎn)：羅伯特森觀點(diǎn)： 蛋白質(zhì)分子都蛋白質(zhì)分子都鑲在鑲在磷脂雙分子層的兩側(cè)，所有膜厚度相同磷脂雙分子層的兩側(cè)，所有膜厚度相同 蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是靜止靜止不動(dòng)的不動(dòng)的冰凍蝕刻電鏡技術(shù)觀察的蛋白質(zhì)分布模型冰凍蝕刻電鏡技術(shù)觀察的蛋白質(zhì)分布模型 標(biāo)本用干冰

6、（液氮）冰凍后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面標(biāo)本用干冰（液氮）冰凍后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 、 、 在磷脂雙分子層中在磷脂雙分子層中鑲在鑲在貫穿貫穿嵌入嵌入小鼠肝細(xì)胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片小鼠肝細(xì)胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 活動(dòng)主題四：活動(dòng)主題四：請(qǐng)根據(jù)蛋白質(zhì)的三種存在形式請(qǐng)根據(jù)蛋白質(zhì)的三種存在形式構(gòu)建蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的排布模型構(gòu)建蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的排布模型單位膜模型無(wú)法解釋的現(xiàn)象單位膜模型無(wú)法解釋的現(xiàn)象 時(shí)間：時(shí)間：19701970年年 實(shí)驗(yàn)：弗雷和埃迪登實(shí)驗(yàn)：弗雷和埃迪登( Frye ( Frye 和和 Edidin ) Edidin )將人和鼠的

7、細(xì)胞將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白分別用紅、綠熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)膜蛋白分別用紅、綠熒光標(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)兩種顏色的熒光均勻分布。發(fā)現(xiàn)兩種顏色的熒光均勻分布。 結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞膜具有細(xì)胞膜具有流動(dòng)性流動(dòng)性 磷脂分子的運(yùn)動(dòng)磷脂分子的運(yùn)動(dòng) 時(shí)間：時(shí)間：19721972年年 桑格桑格( (S.J.SingerS.J.Singer) )和尼克森和尼克森( (G.NicolsonG.Nicolson) )提出了新的生物提出了新的生物膜模型膜模型流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接

8、受。，為多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容:3 3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖被。與糖類結(jié)合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱性。體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱性。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）1 1、細(xì)胞膜的細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型與與蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型的最大的三層結(jié)構(gòu)模型的最大的不同不同是是A A、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性課堂反饋課堂反饋D D、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有透過(guò)性胞膜具有透過(guò)性C C、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性B B、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性胞膜具有一定的流動(dòng)性2 2、變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足，這一變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足，這一生理過(guò)程的完成依賴于細(xì)胞膜的生理過(guò)程的完成依賴于細(xì)胞膜的A A 、保護(hù)作用、保護(hù)作用 B B、 一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流3