生物膜流動鑲嵌模型

是誰,隔開了原始海洋的動蕩,是誰,為我日夜守邊防,是誰,為我傳信報安康。沒有你,我——一個小小的細胞會是何等模樣?

高中生物必修一第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對生物膜組分的探索Year1895年歐文頓（E.Overton）實驗細胞膜E.Overton的假說：膜是由脂質(zhì)組成的。非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)小資料相似相溶原理：通俗的講，即分子結(jié)構(gòu)越相似的物質(zhì)，越是容易相互溶解。

探究歷程一、對生物膜組分的探索

科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來。紅細胞的細胞膜化學(xué)分析表明：膜的主要成分是脂質(zhì)(主要是磷脂)和蛋白質(zhì)。

探究歷程Year20世紀初

探究歷程Year1917年二、對磷脂分子排布的探索美國科學(xué)家朗繆爾

指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸

自主探究Year1917年二、對磷脂分子排布的探索活動一：請根據(jù)磷脂分子的特點，建構(gòu)磷脂分子在空氣——水界面的分布模型。水空氣

自主探究Year1917年活動二：請根據(jù)組織細胞生活的環(huán)境，構(gòu)建磷脂分子在細胞膜中的排布模型。膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）二、對磷脂分子排布的探索

自主探究Year1917年提出假說：磷脂分子在細胞膜中排列為雙分子層膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）二、對磷脂分子排布的探索

探究歷程Year荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel用丙酮從紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！1925年二、對磷脂分子排布的探索Year1959年三、對蛋白質(zhì)分子排布的探索兩層暗一層亮小資料(關(guān)于電鏡成像)電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。

探究歷程

羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。Year1959年

羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。

結(jié)論：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（單位膜模型）。

“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式圖

探究歷程三、對蛋白質(zhì)分子排布的探索

探究歷程Year1970年四、對生物膜結(jié)構(gòu)特點的探究弗雷和埃迪登(Frye和Edidin):誘導(dǎo)融合40分鐘后370C熒光標記膜蛋白鼠細胞人細胞結(jié)論:細胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運動的。人鼠細胞融合實驗生物膜具有流動性

探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生桑格和尼克森在繼承創(chuàng)新中提出了流動鑲嵌模型S.J.SingerG.Nicolson

探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生

探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由

組成的；20世紀初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由脂質(zhì)

和

組成；1959年羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由

三層結(jié)構(gòu)；1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有

；1972年，桑格和

提出了

。脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)流動性尼克森流動鑲嵌模型當堂檢測

思考討論Ye