第第2節(jié)節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1855年瑞典科學(xué)家奈利的實(shí)驗(yàn)：色素分子進(jìn)入受損的植物細(xì)胞的年瑞典科學(xué)家奈利的實(shí)驗(yàn)：色素分子進(jìn)入受損的植物細(xì)胞的速度比進(jìn)入完整細(xì)胞的速度要快得多；在顯微鏡下用微細(xì)的探速度比進(jìn)入完整細(xì)胞的速度要快得多；在顯微鏡下用微細(xì)的探針刺向細(xì)胞時(shí)能看到細(xì)胞表面出現(xiàn)褶皺，并感到阻力，一旦刺針刺向細(xì)胞時(shí)能看到細(xì)胞表面出現(xiàn)褶皺，并感到阻力，一旦刺破細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，阻力就隨之消失，這些都說(shuō)明細(xì)胞表面破細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，阻力就隨之消失，這些都說(shuō)明細(xì)胞表面有一層膜，即細(xì)胞的邊界。有一層膜，即細(xì)胞的邊界。想一想？想一想？1.1.作為一個(gè)最小生命系統(tǒng)作為一個(gè)最小生命系統(tǒng)-細(xì)胞，最細(xì)胞，最外層的系統(tǒng)邊界外層的系統(tǒng)邊界-細(xì)胞膜有哪些功能？細(xì)胞膜有哪些功能？選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性2.2.如果讓你制作一個(gè)細(xì)胞模型，作為細(xì)如果讓你制作一個(gè)細(xì)胞模型，作為細(xì)胞膜的材料有三種：塑料袋、普通布和胞膜的材料有三種：塑料袋、普通布和彈力布，你認(rèn)為哪種材料最能體現(xiàn)細(xì)胞彈力布，你認(rèn)為哪種材料最能體現(xiàn)細(xì)胞的功能？的功能？彈力布彈力布(1)細(xì)胞膜是由脂質(zhì)參與組成的細(xì)胞膜是由脂質(zhì)參與組成的1. 細(xì)胞膜的組成成分細(xì)胞膜的組成成分資料一資料一 細(xì)胞膜的通透性實(shí)驗(yàn)資料二資料二 細(xì)胞膜提取分離和成分分析細(xì)胞膜提取分離和成分分析時(shí)間；時(shí)間；20世紀(jì)初。世紀(jì)初。實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)中分離出來(lái)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。問(wèn)題：細(xì)胞膜是由哪些化學(xué)成分構(gòu)成的問(wèn)題：細(xì)胞膜是由哪些化學(xué)成分構(gòu)成的?膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(2)驗(yàn)證假說(shuō)驗(yàn)證假說(shuō)膜是由脂質(zhì)組成的膜是由脂質(zhì)組成的 時(shí)間：時(shí)間：19251925年年 人物：荷蘭科學(xué)家高特人物：荷蘭科學(xué)家高特GorterGorter和格倫德和格倫德GrendelGrendel 實(shí)驗(yàn)：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面實(shí)驗(yàn)：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面 積是細(xì)胞膜的積是細(xì)胞膜的2 2倍倍 提出假說(shuō)：提出假說(shuō)： 細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的2.細(xì)胞膜的單位膜模型細(xì)胞膜的單位膜模型現(xiàn)象現(xiàn)象:測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。層。細(xì)胞膜中的脂質(zhì)為什么會(huì)排列為連續(xù)的兩層呢細(xì)胞膜中的脂質(zhì)為什么會(huì)排列為連續(xù)的兩層呢?磷脂分子由磷酸、甘油、脂肪酸組成。其磷酸磷脂分子由磷酸、甘油、脂肪酸組成。其磷酸“頭部頭部”是親水性的，其脂肪酸是親水性的，其脂肪酸“尾部尾部”是疏水性的。該結(jié)構(gòu)決是疏水性的。該結(jié)構(gòu)決定了細(xì)胞膜中磷脂分子的排列方式定了細(xì)胞膜中磷脂分子的排列方式。細(xì)胞膜中的磷脂如果是單層的，則膜面積展開(kāi)后應(yīng)該相等細(xì)胞膜中的磷脂如果是單層的，則膜面積展開(kāi)后應(yīng)該相等只有細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的，則膜面積展開(kāi)后才為只有細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的，則膜面積展開(kāi)后才為1:2親水頭部親水頭部疏水尾部疏水尾部磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，的分子，磷酸磷酸“頭頭”部是親水的，脂肪酸部是親水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。水環(huán)境水環(huán)境水環(huán)境非水環(huán)境非水環(huán)境水環(huán)境 蛋白質(zhì)顆粒資料五資料五 電鏡冰凍蝕刻細(xì)胞膜電鏡冰凍蝕刻細(xì)胞膜時(shí)間：20世紀(jì)60年代實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒。揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒。討論討論實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么?實(shí)驗(yàn)表明蛋白質(zhì)并不是實(shí)驗(yàn)表明蛋白質(zhì)并不是全部平鋪在脂質(zhì)的表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙全部平鋪在脂質(zhì)的表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。分子層中的。3.新技術(shù)帶來(lái)新模型新技術(shù)帶來(lái)新模型標(biāo)本用干冰等標(biāo)本用干冰等冰凍冰凍。后用冷刀斷開(kāi)，升溫。后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面。后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲在鑲在、嵌入嵌入、橫跨橫跨在在磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱不對(duì)稱的的細(xì)胞膜具有流動(dòng)性細(xì)胞膜具有流動(dòng)性免疫熒光技術(shù)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)免疫熒光技術(shù)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性流動(dòng)性人細(xì)胞人細(xì)胞鼠細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記 膜蛋白誘導(dǎo)融合40分鐘后370C時(shí)間：時(shí)間：1972年年人物：桑格和人物：桑格和 尼克森尼克森提出：提出：流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型 磷脂雙分子層磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容4 4、大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。（也體現(xiàn)了、大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。（也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性）膜的流動(dòng)性）5 5、細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)、細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）間信息交流等有密切聯(lián)系）6.6.細(xì)胞膜的流動(dòng)性與細(xì)胞功能的關(guān)系細(xì)胞膜的流動(dòng)性與細(xì)胞功能的關(guān)系 吞噬作用吞噬作用小結(jié)小結(jié)一層明層一層明層（脂質(zhì)）（脂質(zhì)）兩層暗層兩層暗層（蛋白質(zhì)）（蛋白質(zhì)）