生物膜的流动镶嵌模型解读

问题：这两层脂质分子是 怎样排列的呢？
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
磷脂是组成细胞 的主要脂质，是 一种由甘油、脂 肪酸、和磷酸等 所组成的分子。 它有一个亲水的 磷酸“头”部， 和一个疏水的脂 肪酸 “尾”部。
亲水 “头部”
疏 水 “ 尾 部 “
想一想：
磷脂分子在空气-水界面 上会怎么样铺展？
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一 对生物膜结构的探索历程
时间：19世纪末（1895年） 人物：欧文顿 实验：凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质 更容易通过细胞膜。 提出假说：膜是由脂质组成的。
非脂溶性物质
脂溶性物质
欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含 有脂质外，还有没有其他成分呢？
时间：20世纪初
2、磷脂分子头部向外，尾部相接构成磷脂双分子 层，是生物膜的基本支架；
3、蛋白质有的镶嵌在脂双层的表面，有的嵌插 在其内部，有的贯穿整个磷脂双分子层，表现出 分布的不对称性。
4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白 质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。细胞膜 表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
（判断细胞膜的内侧和外侧）
糖蛋白
多糖
蛋白质分子
1. 磷脂双分子层 膜的基本支架 2. 蛋白质分子
（1）分布：镶嵌 嵌入 贯穿 （2）功能：载体 3. 糖类 （1）糖蛋白（糖被）
保护 润滑 识别 免疫 血型决定 （2）糖脂
磷脂双分子层
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
二 流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中 的蛋白质组成。还有少量的多糖。
吸水
涨破
化学分析表明：膜的主要成分是 脂质 和蛋白质
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
想一想
脂质和蛋白质是通过什么样 的排列方式参与膜的构建的？
时间：1925年
人物：荷兰科学家
将红细胞中提取的脂质，在空气——水界面上
铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红
细胞表面积的2倍。
铺成单分子层后
结论：细胞膜中的脂质分子必然排列成连续两层
亲水的“头部”与水接 触，疏水的“尾巴”远 离水，朝向空气的一面， 在水空气界面上铺展成 单分子层。
空气
水
一 、对生物膜结构的探索历程
（一）从生物膜成分入手的探究
双层磷脂分子在细胞膜中具体是 怎样排布的呢？
水
水
水A 水
水D
水 水C
水B 水
水E
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连 续 两 层 排 列
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
时间：1959年 人物：罗伯特森
第4章 细胞的物质输入和输出
第4章 细胞的物质输入和输出
回顾与复习
脂 质（约占细胞膜总量的50%）
细胞膜为的成什分 么生蛋白物质膜（约能占细控胞膜制总量物的4质0%）进 出？生物膜的糖 10%结类） （构占细到胞膜底总量如的2何%～？
细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成了细胞 的生物膜系统。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
从形态学角度入手的科学探究
“蛋白质-脂质-蛋白质”三层统一的静态模式图
蛋白质
脂质 蛋白质
单位膜模型
蛋白质的电子密度高，在 电镜下显暗色；磷脂分子 的电子密度低，显亮色。
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单位膜模型无法解释的现象
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第2节 生物膜的流动镶嵌模型
对蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜模型）质疑：
a、各种生物膜功能难以实现； b、细胞的生长、变形虫的变形运动等现
小结
细胞膜的结构特点：
生物膜具有流动性
细胞膜的功能特点：
生物膜具有选择透过性
象不好解释。
新技术带来新模型
科学家关于蛋白质 在细胞膜上存在的 三种方式的概括： 1 在膜表面 2 嵌在膜中 3 穿透膜
跨膜蛋白
外周蛋 白
嵌入蛋 白
蛋白质在膜中的分布是不对称的
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第2节 生物膜的流动镶嵌模型
时间：1970年 人物：费雷和埃迪登等 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标 记后融合 结论：细胞膜具有流动性
小鼠细胞和人细胞融合实验
实验结论: 细胞膜具有流动性
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第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1972年，桑格和尼克森在新的观察和实 验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。
1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架 不是静止的。
2. 磷脂双分子层是轻油般的液体,具有流动性。
3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种， 外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。