4.2 生物膜的流动镶嵌模型精品学案知识·巧学·升华一、对生物膜结构的探索历程1.细胞膜具有屏障作用，它可以保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。2.细胞膜具有控制细胞与外界物质交换的功能。活细胞进行新陈代谢，营养物质和代谢废物进出细胞，都要通过细胞膜。3.生物体一般是由多个细胞构成的，每个细胞都要与其他细胞保持联系，细胞膜在这种联系中负责信息的接收与传递。例如，动物细胞的细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用。鉴于当时科学水平的限制不能对生物膜直接提取和分离，欧文顿从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。得出结论膜是由脂质组成的。20 世纪初，科学家将膜从细胞中分离出来，并确定：膜的主要成分是脂质和蛋白质。科学家们利用细胞吸水原理和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和内质网等众多细胞器的特点，将细胞膜从红细胞中分离出来，然后对膜进行化学分析，得出的结论是膜由脂质和蛋白质组成的。深化升华 磷脂的分子式、结构模式图和分子形状分别总结如下图：极性头（亲水） 非极性尾（疏水）磷脂分子结构模式图磷脂分子形状示意图通常磷脂分子中的 2 个脂肪酸总有一个是不饱和的，因 2 个脂肪酸链不是平行并列的，其中一个（不饱和脂肪酸）总是有折弯的（如上图所示）。 罗伯特森 1959 年提出“三明治”结构模型：蛋白质—脂质—蛋白质。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。但是作为变形虫能够摄食能够运动不能做出解释。1970 年 Larry Frye 等将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。说明细胞膜是流动的。知识拓展 在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。二、流动镶嵌模型的基本内容生物膜主要是由脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配而成的。生物膜除了脂类和蛋白质以外，细胞膜的表面还有糖类分子，称为膜糖。膜糖大多和蛋白质分子相结合成为糖蛋白，也可和脂类分子结合而成糖脂。生物膜的内...
