第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

1、第第2節(jié)節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型1 1、根據(jù)實驗，提出了什么假說？、根據(jù)實驗，提出了什么假說？2 2、最初對細胞膜的認識，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過對、最初對細胞膜的認識，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過對膜成分的提取與分離？在得到結論之后還有必要對膜的成分進行提膜成分的提取與分離？在得到結論之后還有必要對膜的成分進行提取、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？細胞膜除了脂質(zhì)外，還有沒有其、歐文頓的推論是否正確呢？細胞膜除了脂質(zhì)外，還有沒有其他成分呢？他成分呢？時間：20世紀初實驗：科學家對哺乳動物成熟紅細胞膜進行了化學成分分析化學分析表明：化學

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)時間：1917年實驗：朗姆瓦（Langmuir）將磷脂溶于苯和水中，當苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在空氣與水的界面上分布散亂，經(jīng)過推擠排列成了單層，而且每個磷脂分子的頭部浸入水中，尾部浮于水面。B B：根據(jù)磷脂分子的結構特點，展開：根據(jù)磷脂分子的結構特點，展開你的想像力，嘗試構建磷脂分子在你的想像力，嘗試構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 活動主題一：活動主題一：請請根據(jù)朗姆瓦的實驗構建磷脂分子在空根據(jù)朗姆瓦的實驗構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：磷脂分子的特點： “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間：時間：19251925年年人物：荷蘭科學家戈特人物：荷蘭科學家戈特E.GorterE.Gorter和格倫德和格倫德F.GrendelF.Grendel實驗：用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅實驗：用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細細 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，測得單分子層的面積約為紅細胞表面積的測得單分子層的面積約為紅細胞表面積的2 2倍倍結論：結論： 細胞膜中的脂質(zhì)（磷脂）分子細胞膜中的脂質(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 活動主題二活動主題二: 根據(jù)以上實驗結論根據(jù)以上實驗結論構建細胞膜中磷脂分子的排布模型構建細胞膜中磷脂分子的排布模型時間：時間：19591959年年實驗：羅伯特森用電鏡了觀實驗：羅伯特森用電鏡了觀察到了清晰的細胞膜照片，察到了清晰的細胞膜照片，看到了看到了暗亮暗暗亮暗的三層的三層結構。結構。結論：結論： 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)結構三層統(tǒng)一的靜態(tài)結構 活動主題三：活動主題三：請根據(jù)羅伯特森觀察的結果構建蛋白質(zhì)在磷請根據(jù)羅伯特森觀察的結果構建蛋白質(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：羅伯特森觀點： 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，所有膜厚度相同磷脂雙分子層的兩側，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的不動的冰凍蝕刻電鏡技術觀察的蛋白質(zhì)分布模型冰凍蝕刻電鏡技術觀察的蛋白質(zhì)分布模型 標本用干冰

6、（液氮）冰凍后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面標本用干冰（液氮）冰凍后用冷刀斷開，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胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片小鼠肝細胞膜冰凍蝕刻的電鏡照片蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 活動主題四：活動主題四：請根據(jù)蛋白質(zhì)的三種存在形式請根據(jù)蛋白質(zhì)的三種存在形式構建蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的排布模型構建蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的排布模型單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象 時間：時間：19701970年年 實驗：弗雷和埃迪登實驗：弗雷和埃迪登( Frye ( Frye 和和 Edidin ) Edidin )將人和鼠的

7、細胞將人和鼠的細胞膜蛋白分別用紅、綠熒光標記后，讓兩種細胞融合，雜交細膜蛋白分別用紅、綠熒光標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后胞的一半發(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。 結論：結論：細胞膜具有細胞膜具有流動性流動性 磷脂分子的運動磷脂分子的運動 時間：時間：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鑲嵌模型流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接

8、受。，為多數(shù)人所接受。流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(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，外側的蛋白質(zhì)分子有鑲在表面、嵌入、貫穿三種，外側的蛋白質(zhì)分子與糖類結合形成糖被。與糖類結合形成糖被。體現(xiàn)了生物膜的不對稱性。體現(xiàn)了生物膜的不對稱性。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）1 1、細胞膜的細胞膜的流動鑲嵌模型流動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)三層結構模型的最大的三層結構模型的最大的不同不同是是A A、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有一定的流動性、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有一定的流動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)三層結構模型認為細蛋白質(zhì)三層結構模型認為細胞膜具有透過性胞膜具有透過性C C、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有選擇性、流動鑲嵌模型認為細胞膜具有選擇性B B、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結構模型認為細蛋白質(zhì)三層結構模型認為細胞膜具有一定的流動性胞膜具有一定的流動性2 2、變形蟲的任何部位都能伸出偽足，這一變形蟲的任何部位都能伸出偽足，這一生理過程的完成依賴于細胞膜的生理過程的完成依賴于細胞膜的A A 、保護作用、保護作用 B B、 一定的流動性一定的流動性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流3