生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型馬永順學(xué)校：李丹馬永順學(xué)校：李丹對(duì)細(xì)胞膜主要物理成份的探求一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探求歷程（以細(xì)胞膜為例）資料一資料二建立細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)模型資料三資料四細(xì)胞膜中的脂類(lèi)排列為連續(xù)的兩層資料五蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層靜態(tài)結(jié)構(gòu)資料六蛋白質(zhì)可深入脂單層且分布不均勻資料七細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型主要蛋白質(zhì)不溶于脂類(lèi)的物質(zhì)不溶于脂類(lèi)的物質(zhì)溶于脂類(lèi)的物質(zhì)溶于脂類(lèi)的物質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞膜時(shí)間：19世紀(jì)末（1895年）實(shí)驗(yàn)：歐文頓(E.)用500多種物理物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的私密性進(jìn)行上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的私密性是不一樣的：可以溶于脂類(lèi)的物質(zhì)比不能溶于脂類(lèi)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞。于是他提資料一（資料二）20世紀(jì)初，科學(xué)家將膜從喂奶植物的紅細(xì)胞中分離下來(lái),發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶化脂類(lèi)的溶劑溶化，還可以被蛋白酶分解探求細(xì)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(dāng)苯揮發(fā)完之后，磷脂分子分布散亂，經(jīng)過(guò)推擠，磷脂分子排列成了雙層，但是其乙酸官能團(tuán)的極性背部都溶入水底。建立細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)模型（資料三）推擠思索：為何會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果？磷脂分子的結(jié)構(gòu)特征：相關(guān)知識(shí)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(guó)科學(xué)家高特和格倫德把紅細(xì)胞中的磷脂抽提下來(lái),在海面上鋪成單分子層,結(jié)果發(fā)覺(jué)磷脂分子排成雙層后的面積正好等于所用的紅細(xì)胞表面積的兩倍建立細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)模型面積為A表面積為BA=2B20世紀(jì)50年代細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡相片（資料五）建立細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)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(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，即單位膜結(jié)構(gòu)模型。
標(biāo)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(jié)構(gòu)。（資料六)蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱(chēng)的嵌入貫串細(xì)胞膜的冰凍刻蝕電子顯微圖片1970年，費(fèi)雷和埃迪登的人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)橙色螢光顏料標(biāo)記的膜蛋白紅色螢光顏料標(biāo)記的膜蛋白誘導(dǎo)融合雜交細(xì)胞40分鐘后37（資料七）建立細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)模型推論：膜上的蛋白質(zhì)分子才能運(yùn)動(dòng)也有實(shí)驗(yàn)證明磷脂分子也可以運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特征：具有一定的流動(dòng)性1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動(dòng)鑲嵌模型。幻燈3L動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原等滲狀態(tài)等滲狀態(tài)正常形態(tài)的紅細(xì)胞吸水后脹破的紅細(xì)胞1、細(xì)胞膜主要由流動(dòng)的磷脂雙分子層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。還有少量的寡糖。2、磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)朝向膜的外側(cè)，親水性腦部朝向膜的內(nèi)側(cè)，組成生物膜的基本骨架；3、蛋白質(zhì)或鑲嵌在脂單層的表面，或嵌插在其內(nèi)部細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，或橫越整個(gè)磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱(chēng)性。4、在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與黃酮結(jié)合產(chǎn)生的糖蛋白，稱(chēng)作糖被。有些黃酮與磷脂分子結(jié)合產(chǎn)生糖脂糖蛋白的作用：1有保護(hù)和潤(rùn)滑作用，2還與細(xì)胞膜表面的辨識(shí)有密切關(guān)系1、19世紀(jì)末，歐文頓提出：膜由組成；2、20世紀(jì)初，物理剖析得出：膜的成份是三分層結(jié)構(gòu)；5、1970年，用螢光標(biāo)記技術(shù)證明：膜具有6、1972年，桑格和尼克森提出：模型。
蛋白質(zhì)單層蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)流動(dòng)流動(dòng)鑲嵌模型1）生物膜以基本支架；2）蛋白質(zhì)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(dòng)性1.下述結(jié)構(gòu)中不含磷脂的細(xì)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(shí)，異體細(xì)胞間的敵視主要是因?yàn)榧?xì)胞膜具有辨識(shí)作用，這些生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（A、細(xì)胞膜有蛋白質(zhì)分子和磷脂分子構(gòu)成B、細(xì)胞膜的外表面有糖蛋白C、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D、細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散下來(lái)，步入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中，共穿過(guò)的生物膜的層數(shù)（）;共穿過(guò)的磷脂分子層數(shù)為4.維生素D能較水溶性維生素優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，這是由于（A.細(xì)胞膜以磷脂雙分子層作基本支架B.磷脂雙分子層內(nèi)不同程度地鑲嵌著蛋白質(zhì)C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征是具有一定的流動(dòng)性D.細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜5.生物膜的“蛋白質(zhì)---脂類(lèi)----蛋白質(zhì)”靜態(tài)模型不能解釋下述哪種現(xiàn)象（A.細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界B.溶于脂類(lèi)的物質(zhì)能優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜C.變形蟲(chóng)的變型運(yùn)動(dòng)D.細(xì)胞膜中的磷脂分子呈單層膜排列在膜中間6．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征是具有一定的流動(dòng)性。才能反映該特征的實(shí)例有白細(xì)胞吞噬細(xì)菌蛋白質(zhì)不能通過(guò)細(xì)胞膜變形蟲(chóng)的變型運(yùn)動(dòng)水份子才能自由進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞融合