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第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型,一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實驗， 發(fā)現(xiàn)問題：細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同。,對膜的化學(xué)成分提出假說,膜是由脂質(zhì)組成的,時間：20世紀(jì)初 實驗：科學(xué)家對哺乳動物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行了化學(xué)分析,紅細(xì)胞的細(xì)胞膜,成果：確定細(xì)胞膜的主要成分的確是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。,2,實驗：鑒定出膜的化學(xué)成分,膜是由脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)組成的,磷脂和蛋白質(zhì)是通過什么樣的排列組合方式參與膜的構(gòu)建的？,磷脂分子,,磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層,,時間：1925年 ,兩位荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel,實驗：用丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。,連續(xù)兩層排列,3）、探測脂質(zhì)分子的排列方式,膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層,1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗—明—暗的三層結(jié)構(gòu)。,4）、提出靜止模型的觀點,三明治模型,蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)（單位膜）,“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三明治模型,變形蟲的變形運動,變形蟲在吞噬草履蟲,小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗,時間：1970年 人物：費雷和埃迪登等 實驗：將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合,5）、推翻靜止模型的觀點,細(xì)胞膜具有流動性,6）、提出新的細(xì)胞膜模型,流動鑲嵌模型,1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型。,1、細(xì)胞膜主要由流動的磷脂雙分子層和嵌在其中 的蛋白質(zhì)組成。還有少量的多糖。,2、磷脂分子以疏水性尾部相對朝向膜的內(nèi)側(cè)，親水性頭部朝向膜的外側(cè)，組成生物膜的基本骨架；,3、蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂雙層的表面，或鑲嵌 在其內(nèi)部，或貫串整個磷脂雙分子層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。,4、在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂,糖蛋白的作用： 1 有保護(hù)和潤滑作用， 2 還與細(xì)胞膜表面的識別、免疫有密切 關(guān)系,（2）膜蛋白的運動性,5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的，體現(xiàn)了膜的流動性,（1）磷脂分子的運動性,蛋白質(zhì)分子的運動,小結(jié)：,1.生物膜的組成：,生物膜是由_________和__________組成的。,脂質(zhì),蛋白質(zhì),2.生物膜的流動鑲嵌模型。,生物膜的流動模型認(rèn)為，___________構(gòu)成了膜的基本骨架；構(gòu)成生物膜的磷脂是成___________排列的，具有流動性；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。,磷脂雙分子層,雙層,4.糖被是細(xì)胞膜的外表，一層由細(xì)胞膜上的_________和______結(jié)合形成的糖蛋白，其作用是___________、_________等。,蛋白質(zhì),糖類,細(xì)胞識別,免疫反應(yīng),3。蛋白質(zhì)通過鑲嵌、覆蓋和貫串在磷脂雙分子層中。,3、思考： 流動鑲嵌模型與蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型有何異同？,相同點：,都認(rèn)為組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。,不同點：,1、流動鑲嵌模型認(rèn)為蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的。而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè),2、流動鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運動的，而三層結(jié)構(gòu)認(rèn)為生物膜是靜止結(jié)構(gòu),1．下列哪項敘述不是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點？（ ） A．細(xì)胞膜是選擇透過性膜 B．細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成 C．細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)具有流動性 D．有些蛋白質(zhì)分子可在膜的內(nèi)外之間移動 2．人體某些白細(xì)胞能進(jìn)行變形運動、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細(xì)胞膜的（ ）。 A．選擇透過性 B．保護(hù)作用 C．流動性 D．自由擴(kuò)散 3．一位細(xì)胞學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度時，細(xì)胞膜的面積增大而厚度變小，其決定因素是細(xì)胞膜的（ ）。 A．結(jié)構(gòu)特點具有流動性 B．選擇透過性 C．專一性 D．具有運輸物質(zhì)的功能,A,C,A,課堂練習(xí):,4．在人和鼠的細(xì)胞融合實驗中，用兩種熒光物分別標(biāo)記兩種抗體，使之分別結(jié)合到鼠和人的細(xì)胞膜表面抗原物質(zhì)上（如下圖）。實驗結(jié)果表明，細(xì)胞開始融合時，人、鼠細(xì)胞的表面抗原“涇渭分明”，各自只分布于各自的細(xì)胞表面；但在融合之后，兩種抗原就平均地分布在融合細(xì)胞的表面了。請分析回答下面的問題。 （1）細(xì)胞融合的實驗表明了組成細(xì)胞膜的__________分子是可以運動的，由此也證明了細(xì)胞膜具有__________的特點。 （2）在細(xì)胞融合實驗中，一種抗體只能與相應(yīng)的抗原結(jié)合，說 明了這類物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上具有__________性。,蛋白質(zhì),流動性,特異性,練習(xí),1.繪圖 生物膜的流動鑲嵌模型結(jié)構(gòu)簡圖 2.生物膜的流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容 3.生物膜的結(jié)構(gòu)特點,