生物膜流動鑲嵌模型正式

1、簡述生物膜的結(jié)構(gòu)。2、探討在建立生物膜型的過程中，實驗技術(shù)進步所起的作用。3、探討建立生物膜模型的過程中如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】

從物質(zhì)運輸?shù)膶嵗梢钥闯觯锬ξ镔|(zhì)進出細(xì)胞是有選擇性的?！盀槭裁瓷锬つ軌蚩刂莆镔|(zhì)的進出？”,“這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？”正是對物質(zhì)跨膜運輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，科學(xué)家開始了對生物膜結(jié)構(gòu)的探索。小組討論:歐文頓的實驗如何進行的？歐文頓得出了什么“結(jié)論”?“結(jié)論”得出后還有必要進行驗證嗎？一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1、對生物膜組分的探索資料1.歐文頓的實驗時間：1895年人物：歐文頓（E.Overton）實驗：用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進行了上萬次實驗。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1、對生物膜組分的探索資料1.歐文頓的實驗●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的。時間：20世紀(jì)初資料2.其他科學(xué)家的實驗小組討論:科學(xué)家又進行了怎樣的實驗？實驗得出什么樣的結(jié)論?結(jié)論得出后還有必要進行驗證嗎？

第一次分離出哺乳動物的紅細(xì)胞細(xì)胞膜,并對其進行化學(xué)分析。

發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。

時間：20世紀(jì)初資料2.其他科學(xué)家的實驗化學(xué)分析表明：膜的成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。

脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合構(gòu)成膜的呢？時間：1925年人物：兩位荷蘭科學(xué)家2、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索小組討論:科學(xué)家是如何進行的實驗？在實驗中觀察到什么現(xiàn)象?他們推測磷脂分子在細(xì)胞膜中是怎樣排列的?結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層親水頭部疏水尾部

磷脂由磷酸、甘油和脂肪酸等所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。將磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布？空氣水

討論：在細(xì)胞中，細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，此時磷脂分子的頭尾將如何排布？蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？推測？？……40年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊假說問題：小組討論：實驗的現(xiàn)象是什么？羅伯特森提出了什么假說？時間：1959年人物：羅伯特森（）兩層暗層（蛋白質(zhì)）一層明層（脂質(zhì)）時間：1959年人物：羅伯特森（）在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。

提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)變形蟲的變形運動

冰凍蝕刻(冰凍斷裂)技術(shù)蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫跨磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的結(jié)論：細(xì)胞膜蛋白質(zhì)具有一定的流動性人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記膜蛋白誘導(dǎo)融合40分鐘后370C資料1970年，弗雷和埃迪登20/23時間：1970年人物：弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)結(jié)論：細(xì)胞膜上磷脂具有一定的流動性新技術(shù)帶來新模型時間：1972年人物：桑格與尼克森流動鑲嵌模型

1、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的內(nèi)側(cè)，

親水性頭部朝向膜的外側(cè)，磷脂雙分子層組成生物膜的基本骨架；

2、蛋白質(zhì)或鑲在脂雙層的表面，或嵌插在其內(nèi)部，或橫跨整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。3、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的，體現(xiàn)了膜的流動性。多糖蛋白質(zhì)糖蛋白1有保護和潤滑作用。2與細(xì)胞膜表面的識別有密切關(guān)系。糖蛋白的作用：4、二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、膜的基本支架:磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架(其中磷脂分子的親水性的頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè))

是輕油般的流體，具有流動性。2、蛋白質(zhì)分子:有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）。大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的（也體現(xiàn)了膜的流動性）。鑲嵌入貫穿3、糖蛋白：細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被（糖被與細(xì)胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）。生物膜的結(jié)構(gòu)特點-----一定的流動性

磷脂分子是可以運動的，具有流動性；大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的，也體現(xiàn)了流動性。生物膜的功能特點-----選擇透過性

水分子可自由通過，細(xì)胞需要的離子和小分子也可自由通過。而其它離子、小分子和大分子不能通過。三、生物膜的特點31/23時間和人物歷史事件歷史結(jié)論

多種物質(zhì)對膜通透性實驗對紅細(xì)胞膜化學(xué)分析紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗—亮—暗”三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實驗。新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)膜具流動性流動鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學(xué)家20世紀(jì)初19世紀(jì)末歐文頓總結(jié)：生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺呢？？？？

2003年度諾貝爾化學(xué)獎授予兩名研究細(xì)胞膜的美國科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們在細(xì)胞膜物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I。

不斷完善和發(fā)展的流動鑲嵌模