第4章細胞的物質輸入和輸出

第2節生物膜的流動鑲嵌模型

普通布彈力布塑料布思考：如果讓你設計細胞膜結構模型，你需要獲得哪些資料？

細胞膜的組成成分及比例，各種成分在細胞膜中的分布情況。資料1.歐文頓的實驗時間：19世紀末（1895年）實驗：歐文頓(E.Overton)用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的：可以溶于脂質的物質比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜。提出假說：●●不溶于脂質的物質溶于脂質的物質細胞膜膜是由脂質組成的實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質的分解）實驗現象：細胞膜被破壞提出假說：資料2.其他科學家的實驗細胞膜中含有蛋白質

2.在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？有必要，因為推理不一定就是正確的，必須通過科學實驗進行檢驗和修正。

3.那為什么一開始不直接對膜的成分進行提取、分離和鑒定呢？當時的技術不能實現1.最初認識到生物膜是由脂質、蛋白質組成的，是通過對現象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？從生理功能上入手，通過對現象的推理分析的。

膜的主要成分是脂質和蛋白質；組成膜的脂質中磷脂含量最多。資料320世紀初2、應用化學手段分析表明：1、實驗:采用哺乳動物的紅細胞,經過特殊處理使細胞發生溶血現象,一些物質溶出,再將溶出細胞外的物質洗掉,即可得到純凈的細胞膜(又稱血影).親水頭部疏水尾部

磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層

時間：1925年

人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel

實驗：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單層分子。發現展開層后的脂單層面積是紅細胞的表面積的2倍

提出假說：細胞膜中的磷脂是雙層的資料4連續兩層排列

時間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實驗：在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構。

資料5“蛋白質—脂質—蛋白質”三明治模型“蛋白質—脂質—蛋白質”三明治結構模型有什么不足？把生物膜描述為靜態的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾.

時間：1970年

人物：LarryFrye等

實驗：將人和鼠的細胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布

提出假說：細胞膜具有流動性資料6標本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質在膜中的分布是不對稱的冰凍蝕刻電子顯微法蛋白質分子時間：1972年人物：桑格和

尼克森提出：流動鑲嵌模型

磷脂雙分子層糖蛋白多糖流動鑲嵌模型的基本內容：1、膜的組成成分：

主要是磷脂和蛋白質，還有少量的糖類．2、膜的基本支架:磷脂雙分子層3、蛋白質分子的位置:

蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。（體現了膜結構內外的不對稱性）4、結構特點：流動性

時間科學家科學實驗假說19世紀末歐文頓用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發現脂質更容易通過細胞膜膜是由脂質組成的1925年兩位荷蘭科學家從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，面積是細胞膜的2倍細胞膜中脂質為連續的兩層1959年羅伯特森在電鏡下看到細胞膜由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成生物膜為三層靜態統一結構1970年弗雷和埃迪登分別用綠色和紅色熒光染料標記兩種