细胞膜流动镶嵌模型

第2节

细胞的流动镶嵌模型是谁,隔开了原始海洋的动荡,是谁,为我日夜守边防,是谁,为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜啊！没有你,我——

一个小小的细胞，会是何等模样?一、细胞膜研究之初始篇

——从生理功能入手的科学研究实验证据一：19世纪末，欧文顿（E.Overton）在研究各种植物细胞的通透性实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜从实验现象能推测出什么结论呢？思考与讨论:最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？膜是由脂质组成最初依据实验现象和有关知识，经过严谨的推理和大胆的想像，提出设想，是一种常见的科学方法。假说还需要通过实验观察来证实。提出假说20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：实验证据二膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？思考：二、细胞膜研究之继承篇

——单位膜模型的提出认识磷脂：CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉOAD6CB思考：如果将磷脂分子倒在水面上会以下哪种情况？实验证据:1925年,两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中提取现脂质,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两倍。根据科学家的实验我们可以得出什么结论？单位膜模型的提出细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测脂质分子必然排列为连续的两层脂单分子层=2×细胞膜表面积结论单位膜模型的提出蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测？？……40年代，曾经有学者推测蛋白质覆盖在脂质的两边假说1959年，罗伯特森（J.Robertson）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-暗三层结构。实验证据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。蛋白质蛋白质脂质单位膜模型“蛋白质—脂质—蛋白质”单位膜模型有什么不足？把生物膜描述为静态的统一结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。单位膜模型的局限三、细胞膜研究之开拓篇

——新技术带来新模型标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后暴露断裂面，然后用重金属喷镀该断口表面，最后用电子显微镜观察。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科学家关于蛋白质在细胞膜上存在的三种方式的概括：①镶在膜表面②嵌在膜中③贯穿膜

用荧光染料标记某种物质，利用其荧光特性，来反应研究对象的相关信息。荧光标记技术1970年，人鼠细胞融合实验膜上的蛋白质可以运动，具有流动性诱导融合的方法病毒诱导：仙台病毒化学诱导：聚乙二醇物理诱导：电融合法小资料磷脂分子的运动膜上的磷脂也可以运动，也具有流动性流动镶嵌模型在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型—流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型的基本内容1、生物膜的组成：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白质分子存在形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成磷脂双分子层（亲水性头部朝两侧，疏水性尾部朝内侧）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。体现了生物膜的不对称性。（糖蛋白与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）四、细胞膜研究之创新篇

——基于分子水平的研究