生物的流动镶嵌模型

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1、第2节生物膜的流动镶嵌模型吸水涨破膜是系统的边界膜具有一定的弹性正常的洋葱表皮细胞明显发生质壁分离的洋葱表皮细胞细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜。植物细胞的吸水与失水实验一、对生物膜结构的探索历程时间：19世纪末实验：欧文顿(E.Overton)曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。资料一●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜提出假说：膜是由脂质组成的资料二时间：20世纪初实

2、验：科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，进行了化学分析。吸水涨破化学分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质。欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？资料三时间：1925年欧文·朗缪尔实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。结论：细胞膜中的脂质分子必然排列成两层。s2S亲水头部疏水尾部磷脂分子结构磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油，脂肪酸和磷酸等所组成的分

3、子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。思考：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？水空气亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾部”远离水，朝向空气的一面，在空气-水界面上铺展成单分子层。大胆猜测：细胞膜的磷脂分子的排列方式除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？资料四20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，但直到50年代，电子显微镜的诞生

4、，科学家用它来观察细胞膜。时间、人物：1959年罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。暗—亮—暗三明治的结构（暗是什么？亮是什么？）静态的蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模式图思考：“三明治”结构模型有什么不足？静态的蛋白质—脂质—蛋白质三层结构受到质疑?失水吸水涨破白细胞吞噬病毒的过程资料五时间：1970年实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让两种细胞融合，

5、杂交细胞一半发红光、另一半发绿光，放置一段时间后发现两种荧光染料均匀分布。诱导融合40分钟后370C人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质结论:细胞膜具有流动性资料六1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了为大多数人所接受的流动镶嵌模型。流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程19世纪末：欧文顿发现脂溶性物质易通过细胞膜→膜是由组成的⇓20世纪初：化学分析表明膜的主要成分是⇓1925年：从红细胞中提取的脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍→膜中的脂质分子排列为⇓1959年：电镜下细胞膜呈现清晰的

6、暗—亮—暗三层结构→生物膜是由三层结构构成⇓1970年：人鼠细胞杂交实验→细胞膜具有⇓1972年：桑格和尼克森提出了生物膜的脂质脂质和蛋白质连续的2层蛋白质－脂质－蛋白质一定流动性流动镶嵌模型蛋白质磷脂双分子层糖蛋白1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）是轻油般的流体，具有流动性。2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）二、流动镶嵌模型的基本内容生物膜的结构示意

7、图磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架蛋白质分子嵌入在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧横跨（贯穿）磷脂双分子层蛋白质分子：①有的镶在磷脂双分子层表面，②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，③有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）磷脂双分子层---基本支架1、生物膜中脂质和蛋白质的分布：3、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）2.生物膜的结构特点——具

8、有一定的流动性结构基础（原因）：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的。3.生物膜的流动性和选择透过性的关系(1)区别：具有一定的流动性是生物膜的结构特点；选择透过性是生物膜的功能特性。(2)联系：生物膜的流动性是选择透过性的结构基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。1.细胞膜的结构特点是（　　）A.能主动运输某些物质B.具有一定的流动性C.由磷脂和蛋白质组成D.具有选择透过性思路解析：回答此