第第22节生物膜的流动镶嵌模型节生物膜的流动镶嵌模型1.细胞膜的主要成分和功能是什么？2.生物膜系统的功能有哪些？一、对生物膜结构的探索历程模型建立：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的或定量的，可以是抽象的或具体的。模型的形式：•物理模型：如真核细胞的三维结构模型、细胞膜结构模型•数学模型：如细菌在适宜条件下种群数量与繁殖代数（t）关系N=N02t•概念模型：概念图细胞膜的组成成分及比例，各种成分在细胞膜中的分布情况时间时间：：1919世纪末世纪末18951895年年人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton））实验实验：用：用500500多种物质对植物细胞多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验进行上万次的通透性实验,,发现细胞膜发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：对不同物质的通透性是不一样的：凡可凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。质更容易通过细胞膜进入细胞。资料一资料一●●不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的提出假说：提出假说：实验:采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细胞发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影).化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。时间：20世纪初资料二磷脂和蛋白质是如何组成细胞膜的？时间时间：：19251925年年人物人物：荷兰科学家：荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel实验实验：用丙酮：用丙酮从人的红细胞中提取从人的红细胞中提取脂质，在空气脂质，在空气——水界面上铺成水界面上铺成单层分子。。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表面积的表面积的22倍倍资料三资料三细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的提出假说：提出假说：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。亲水头部疏水尾部连续两层排列细胞膜中还有蛋白质，那么蛋白质又存在于什么位置呢？时间时间：：19591959年年人物人物：罗伯特森（：罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen））实验实验：在电镜下看到细胞膜清晰的：在电镜下看到细胞膜清晰的暗暗——亮亮——暗暗的三层结构。的三层结构。资料四资料四要点：①所有膜结构都相同要点：①所有膜结构都相同②②静态的结构静态的结构提出假说：提出假说：生物膜是由“蛋白质生物膜是由“蛋白质——脂质脂质——蛋白蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构质”的三层结构构成的静态统一结构““蛋白质—脂质—蛋白质”三三明治结构模型有什么不足？明治结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这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显然与膜功能的多样性相矛盾..变形虫的变形运动植物细胞的质壁分离白细胞吞噬病菌植物细胞质壁分离现象植物细胞质壁分离复原现象时间时间：：19701970年年人物人物：：LarryFryeLarryFrye等等实验实验：：将人和鼠的细胞表面膜蛋白将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另融合，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两种荧光抗体均匀分布资料五资料五融合40分钟后荧光均匀诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记40分钟后370C刚融合时一半红一半绿小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性提出假说：提出假说：蛋白质分子时间：1972年人物：桑格和尼克森磷脂双分子层糖蛋白多糖资料六资料六提出假说：提出假说：流动镶嵌模型流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：1、膜的组成成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类．22、膜的基本支架、膜的基本支架::磷脂双分子层.（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）33、蛋白质分...
