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课件网) 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 细胞膜太薄，光学显微镜看不见， 而19世纪还无电子显微镜。 课前回顾 细胞膜的功能还记得吗？ 对细胞膜的研究为什么是从生理功能开始的？ 一、对生物膜结构的探索历程 19世纪末“欧文顿实验” 时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。 发现： 膜是由脂质组成的 欧文顿提出假说： 资料1 需要通过观察和实验进一步验证和完善 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 ● ● 应用化学手段分析表明： 膜的主要成分是脂质和蛋白质。 科学家将膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来。 (后来确定主要为磷脂、动物细胞膜含少量胆固醇) 验证1 其他科学家的实验 时间：1925年 人物：两位荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空———水 界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积 恰为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的脂质分子(磷脂分子)必然排列为连续的两层！ 资料2 对生物膜结构的探索———磷脂双分子层 结论： 亲水头部 疏水尾部 磷脂是一种由甘油，脂肪酸，磷酸和胆碱所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。 磷脂分子结构 探究: 对生物膜结构的探索———磷脂双分子层 脂肪酸 甘油 磷酸 胆碱 思考1：一个水槽中装了一部分水，让磷脂分子在水槽的空气-水 界面上排布，磷脂分子会怎么样排布？ 空气 水 与水亲和的头部分布在水中，而两条疏水尾部与水不亲和，因此受到水分子的排斥而朝向空气中。 思考2：正常情况下，生物膜处于什么环境，在这样的环境中，磷脂分子在细胞中可能是怎样排布的？ 水(内) 水（外） 资料4 对生物膜架构的探索 ———脂质和蛋白质的排布方式 探索三： 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电子显微镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。 细胞膜厚约7.5nm,它由厚约3.5nm的双层脂质分子和内外表面各为厚约2nm的蛋白质构成. 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的“三明治”式的静态统一结构 思考：“三明治”结构模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的统一结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。 蛋白质 磷脂双分子层 应如何修正？ 时间： 1970年 结论： 荧光均匀分布 诱导 融合 人细胞 鼠细胞 荧光 标记 37摄氏度40分钟后 实验： 人—鼠 细胞融合实验 对生物膜结构特点的探索 探索四： 资料6: 细胞膜具有流动性。 科学家发现蛋白质在在膜中的分布是不对称的，并且发现蛋白质在磷脂双分子层中的位置有以下几种情况： 镶在表层 部分、全部嵌入 双分子层 贯穿双分子层 二、流动镶嵌模型的基本内容 阅读教材68页，思考并组内讨论以下4个问题： 1.细胞膜的主要成分是什么？ 2.细胞膜的基本支架是什么？ 3.膜上蛋白质如何分布？ 4.生物膜具有何特点？ 二、流动镶嵌模型的基本内容 1. 磷脂双分子层 膜的基本支架 （具有流动性） （大多数可以运动） 3.生物 膜 结构特点： （细胞膜外表） （2）糖脂 流动性 2. 蛋白质分子分布：镶 嵌入 贯穿 补充： 糖类 （1）糖蛋白（糖被）：保护 润滑 识别 根据流动镶嵌模型绘制出细胞膜的平面模式图并标注相应结构 总 结 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 罗伯特森1959年提出的单位膜模型：所有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 1972年，桑格和尼克森提出了 。 脂质 脂质 蛋白质 蛋白质－脂质－蛋白质 一定的流动性 流动镶嵌模型 生物膜的流动镶嵌模型 ④结构特点：_____ 流动镶嵌模型的基本内容 脂质、蛋白质 ... ...
