内容正文:
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
复习:生物膜的功能特点:
具有选择透过性。
教材P65问题探讨:
一、对生物膜结构的探索历程
实验1 19世纪末,欧文顿通过大量的实验发现:凡是可以溶于脂质(如甘油、乙醇、苯等)的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
结论:
膜是由脂质组成的。
实验2 20世纪初,科学家将哺乳动物的红细胞膜分离出来,利用酶的专一性检验膜的变化来判断膜内的物质组成。如果用蛋白酶处理膜,发现生物膜的功能发生改变。
结论:
膜中有蛋白质。
生物膜很容易被脂质溶剂溶解。
结论:
膜中有脂质。
以上化学分析证明:
膜的主要成分是脂质和蛋白质。
实验3 1925年,科学家用丙酮提取红细胞膜的脂质,发现在空气-水界面上铺展成单分子层,其面积刚好是红细胞膜面积的两倍。
结论:
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
问题:
磷脂分子在水面上是如何排列的?
在生物膜上又是怎样排列成2层的?
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实验4 20世纪40年代,有学者根据实验推测,膜上的蛋白质覆盖在两层脂质的外侧。1959年,罗伯特森用电子显微镜观察细胞膜发现有“暗-亮-暗”的三层结构,就大胆地提出了生物膜的单位膜模型,即:
蛋白质-脂质-蛋白质
实验5 20世纪60年代,随着新技术应用于生物膜的研究,科学家发现,蛋白质并不是都平铺在脂质的表面,有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。
荧光标记
蛋白质
细胞膜的上蛋白质具有流动性。
实验6 1970年,科学家做了一个有趣的人鼠细胞融合实验:
结论:
诱导
融合
40分钟后
人细胞
鼠细胞
问题:生物膜上的脂质也能流动吗?你怎样去证明?
细胞膜的结构特点
细胞膜具有流动性。
问题:你能举例说明生物膜具有流动性吗?
如:细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等
糖蛋白(糖被)
蛋白质分子
多糖
磷脂双分子层
(构成膜的支架)
(与细胞识别、免疫等生理功能有关)
磷脂分子
二、生物膜的流动镶嵌模型
1972年,桑格和尼克森
问题:生物膜具有复杂的功能,你能列举几种功能吗?
这些功能主要由膜上的蛋白质还是脂质完成的?
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本节课小结:
膜是由脂质组成的
脂质和蛋白质
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
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所有的生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边