高中生物 细胞膜的流动性

第2节 生物膜的流动镶嵌模型

高中生物 细胞膜的流动性

一、对生物膜结构的探索历程

高中生物 细胞膜的流动性

实验一时间：19世纪末 时间：19世纪末 1895年 1895年

人物：欧文顿(E.Overton) 人物：欧文顿(E.Overton) 实验： 500多种物质对植物细胞进行上万次的通 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通 透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的： 透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的： 凡可以溶于脂质的物质， 凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过 细胞膜进入细胞。 细胞膜进入细胞。

高中生物 细胞膜的流动性

不溶于脂质的物质

溶于脂质的物质

●

●

细胞膜

提出假说：膜是由脂质组成的。 提出假说：膜是由脂质组成的。

高中生物 细胞膜的流动性

实验二 时间： 世纪初 时间：20世纪初 实验:采用哺乳动物的红细胞 经过特殊处理使细 实验 采用哺乳动物的红细胞,经过特殊处理使细 采用哺乳动物的红细胞 胞发生溶血现象 一些物质溶出,再将溶出细胞外 溶血现象,一些物质溶出 胞发生溶血现象 一些物质溶出 再将溶出细胞外 的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影). 即可得到纯净的细胞膜 又称血影 的物质洗掉 即可得到纯净的细胞膜 又称血影 化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白 化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白 质。

高中生物 细胞膜的流动性

亲水头部

疏水尾部

磷脂是一种由甘油、 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分 磷酸“ 部是亲水的，脂肪酸“ 子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部 是疏水的。 是疏水的。

高中生物 细胞膜的流动性

实验三时间：1925年 时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel Gorter和 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气— 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水 从人的红细胞中提取脂质 单层分子。 界面上铺成单层分子 界面上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红

细胞的表面积的2 细胞的表面积的2倍提出假说： 提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的

高中生物 细胞膜的流动性

水—空气界面 空气界面

高中生物 细胞膜的流动性

实验四时间：1959年 时间：1959年 人物：罗伯特森(J.D.Robertsen) 人物：罗伯特森(J.D.Robertsen) 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层 结构。 结构。

高中生物 细胞膜的流动性

提出假说：生物膜是由“蛋白质— 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂 蛋白质” 质—蛋白质”的三层结构构成的静

态统一结构

高中生物 细胞膜的流动性

“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构 蛋白质—脂质—蛋白质” 模型有什么不足？ 模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然 把生物膜描述为静态的刚性结构， 与膜功能的多样性相矛盾.

与膜功能的多样性相矛盾.

高中生物 细胞膜的流动性

实验五时间：1970年 时间：1970年 人物： Frye等 人物：Larry Frye等 实验： 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光 标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、 标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、 另一半发绿色荧光， 另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均 匀分布 提出假说： 提出假说：细胞膜具有流动性

高中生物 细胞膜的流动性

时间： 时间：1972年 年 人物： 人物：桑格和 尼克森 提出： 提出：流动镶嵌模型糖蛋白 多糖

磷脂双分子层 蛋白质分子

高中生物 细胞膜的流动性

流动镶嵌模型的基本内容： 流动镶嵌模型的基本内容：1、膜的组成成分： 、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类. 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类. 2、膜的基本支架: 膜的基本支架: 磷脂双分子层. 亲水头部朝外， 磷脂双分子层.(亲水头部朝外，疏水尾部 朝内) 朝内) 3、蛋白质分子的位置: 蛋白质分子的位置: 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面, 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面, 镶嵌在磷脂双分子层表面 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中， 嵌入磷脂双分子层中 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有 横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结 整个磷脂双分子层。( 的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结 构内外的不对称性) 构内外的不对称性)

高中生物 细胞膜的流动性

蛋白质分子的位置

蛋白质

高中生物 细胞膜的流动性

4、生物膜的结构特点: 、生物膜的结构特点:

流动性: 流动性: 磷脂分子是可以运动的，具有流动性; 磷脂分子是可以运动的，具有流动性;大多数的蛋 流动性 白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。 白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。