生物膜的流動鑲嵌模型馬永順學校：李丹馬永順學校：李丹對細胞膜主要物理成份的探求一、對生物膜結構的探求歷程（以細胞膜為例）資料一資料二建立細胞膜分子結構模型資料三資料四細胞膜中的脂類排列為連續的兩層資料五蛋白質—脂質—蛋白質三層靜態結構資料六蛋白質可深入脂單層且分布不均勻資料七細胞膜具有一定的流動性流動鑲嵌結構模型主要蛋白質不溶于脂類的物質不溶于脂類的物質溶于脂類的物質溶于脂類的物質細胞膜細胞膜時間：19世紀末（1895年）實驗：歐文頓(E.)用500多種物理物質對動物細胞的私密性進行上萬次實驗細胞膜的流動鑲嵌模型，發覺細胞膜對不同物質的私密性是不一樣的：可以溶于脂類的物質比不能溶于脂類的物質更容易通過細胞。于是他提資料一（資料二）20世紀初，科學家將膜從喂奶植物的紅細胞中分離下來,發覺細胞膜不但會被溶化脂類的溶劑溶化，還可以被蛋白酶分解探求細胞膜的主要物理成份空氣空氣1917年，郎姆瓦將磷脂溶于苯和水底，當苯揮發完之后，磷脂分子分布散亂，經過推擠，磷脂分子排列成了雙層，但是其乙酸官能團的極性背部都溶入水底。建立細胞膜分子結構模型（資料三）推擠思索：為何會出現這樣的結果？磷脂分子的結構特征：相關知識鏈接腹部(有極性)尾部(非極性)疏水空氣（資料四）1925年，兩位法國科學家高特和格倫德把紅細胞中的磷脂抽提下來,在海面上鋪成單分子層,結果發覺磷脂分子排成雙層后的面積正好等于所用的紅細胞表面積的兩倍建立細胞膜分子結構模型面積為A表面積為BA=2B20世紀50年代細胞膜結構的電鏡相片（資料五）建立細胞膜分子結構模型1959年，羅伯特森按照電鏡觀察提出：所有生物膜都是由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，是靜態的統一結構，即單位膜結構模型。
標本用干冰等冰凍后用冷刀斷掉，升溫后曝露破裂面，使用電子顯微鏡觀察其結構。（資料六)蛋白質鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中。蛋白質在膜中的分布是不對稱的嵌入貫串細胞膜的冰凍刻蝕電子顯微圖片1970年，費雷和埃迪登的人-鼠細胞融合實驗橙色螢光顏料標記的膜蛋白紅色螢光顏料標記的膜蛋白誘導融合雜交細胞40分鐘后37（資料七）建立細胞膜分子結構模型推論：膜上的蛋白質分子才能運動也有實驗證明磷脂分子也可以運動細胞膜結構特征：具有一定的流動性1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。幻燈3L動物細胞的質壁分離及復原等滲狀態等滲狀態正常形態的紅細胞吸水后脹破的紅細胞1、細胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中的蛋白質組成。還有少量的寡糖。2、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的外側，親水性腦部朝向膜的內側，組成生物膜的基本骨架；3、蛋白質或鑲嵌在脂單層的表面，或嵌插在其內部細胞膜的流動鑲嵌模型，或橫越整個磷脂雙分子層，表現出分布的不對稱性。4、在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與黃酮結合產生的糖蛋白，稱作糖被。有些黃酮與磷脂分子結合產生糖脂糖蛋白的作用：1有保護和潤滑作用，2還與細胞膜表面的辨識有密切關系1、19世紀末，歐文頓提出：膜由組成；2、20世紀初，物理剖析得出：膜的成份是三分層結構；5、1970年，用螢光標記技術證明：膜具有6、1972年，桑格和尼克森提出：模型。
蛋白質單層蛋白質—脂質—蛋白質流動流動鑲嵌模型1）生物膜以基本支架；2）蛋白質在磷脂雙分子層上的分布形式有：磷脂雙分子層鑲在表層、嵌入雙分子層、橫跨雙分子層流動性1.下述結構中不含磷脂的細胞器是（A、核糖體和染色體B、線粒體和中心體C、核糖體和中心體D、高爾晶界和核糖2.異體臟器移植時，異體細胞間的敵視主要是因為細胞膜具有辨識作用，這些生理功能的結構基礎是（A、細胞膜有蛋白質分子和磷脂分子構成B、細胞膜的外表面有糖蛋白C、細胞膜具有一定的流動性D、細胞膜具有選擇透過性從葉肉細胞的線粒體基質中擴散下來，步入一相鄰細胞的葉綠體基質中，共穿過的生物膜的層數（）;共穿過的磷脂分子層數為4.維生素D能較水溶性維生素優先通過細胞膜，這是由于（A.細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架B.磷脂雙分子層內不同程度地鑲嵌著蛋白質C.細胞膜的結構特征是具有一定的流動性D.細胞膜是選擇透過性膜5.生物膜的“蛋白質---脂類----蛋白質”靜態模型不能解釋下述哪種現象（A.細胞膜是細胞的邊界B.溶于脂類的物質能優先通過細胞膜C.變形蟲的變型運動D.細胞膜中的磷脂分子呈單層膜排列在膜中間6．細胞膜的結構特征是具有一定的流動性。才能反映該特征的實例有白細胞吞噬細菌蛋白質不能通過細胞膜變形蟲的變型運動水份子才能自由進出細胞細胞融合