生物膜的流動鑲嵌模型

2023-01-12 10:12:07 字數 1504 閱讀 5448

1、什麼是生物膜的流動鑲嵌模型

生物膜指的是生物細胞中的膜狀結構,包括細胞質膜、細胞核膜、細胞器膜等等。這些膜之間以一種連續或不連續的方式連線起來,稱為內膜系統。

生物膜的流動鑲嵌模型是一種生物膜結構的模型,它認為生物膜是磷脂以疏水作用形成的雙分子層為骨架,磷脂分子是流動性的,可以發生側移、翻轉等。蛋白質分子鑲嵌於雙分子層的骨架中,可能全部埋藏或者部分埋藏,埋藏的部分是疏水的,同樣,蛋白質分子也可以在膜上自由移動。因此稱為流動鑲嵌模型。

2、生物膜的流動鑲嵌模型的發現史

(1)歐文頓(的物質通透性實驗,用500多中物質對植物細胞進行上萬次通透性試驗(2023年),發現脂質更容易通過細胞膜。這裡我們可以猜想到細胞膜由脂質物質構成。

(2)2023年,langmuir的磷脂分子實驗。將磷脂溶於苯和水中,待苯揮發完後,發現磷脂分子分布凌亂,經推擠發現磷脂排列成單層,而且磷脂分子一頭浸在水裡,一頭浮在水面。再**發現磷脂分子由頭部和尾部組成,頭部由一分子膽鹼,一分子磷酸,一分子甘油組成,尾部由2個脂肪酸分子構成。

頭部由極性分子組成形成親水端,尾部由非極性分子組成形成疏水端。所以磷脂在水中排列時,親水端浸人水中,疏水端浮在水面。

(3)2023年,和用有機溶劑抽取人的紅細胞質膜的膜質成分,測定膜質單層分子在水中的展開面積,發現它是紅細胞表面積的兩倍。這現象說明質膜是雙層脂分子構成的。之後d**son和danielli提出了「蛋白質-脂質-蛋白質」的三文治式的質膜結構模型,持續影響20年。

(4)20世紀初,科學家將細胞膜從哺乳動物細胞中分離出來,發現細胞膜不但會被溶脂質的物質溶解,還會被蛋白酶分離。由此可以猜到細胞膜中含有蛋白質,同時還有疑問,蛋白質處於細胞膜的哪個位置,又有多少?

(5)羅伯特森的電鏡實驗(2023年)用超薄切片技術獲得清晰的細胞膜**,明顯的暗-明-暗3層結構,厚約7.5nm,由厚約3.5nm的較亮層和內外表面約2nm的較暗層組成的。

羅伯特森提出了單位膜模型:連續的脂質分子層組成膜的主體,極性端朝膜外的兩側,非極性端朝膜內兩側,蛋白質以單層肽鏈的厚度,通過靜電作用與磷脂分子的極性端結合。從而形成蛋白質-脂質-蛋白質的三層結構的單位膜。

但我的猜想是,由前面的知識推知細胞膜磷脂雙分子層的排列,內外表面是親水端,中間的較亮層是雙分子的疏水端。

(6)2023年,桑格和尼克森利用免疫螢光技術,冰凍蝕刻技術的研究結果推翻了羅伯克森的單位膜說。20世紀60年代,科學家經過研究提出了細胞膜不是靜止的,而具有一定的流動。larry、frye等人、鼠細胞的融合實驗,利用螢光染色技術發現不同顏色的混合在一起了,這現象說明了細胞膜不是靜止的,而是具有一定的流動性。

2023年,桑格和尼克森提出了細胞膜的流動鑲嵌模型。

3、總結

由上面科學的實驗**和他們的猜想論證,可以知道了細胞膜流動鑲嵌模型的知識點:1、磷脂雙分子層是細胞膜的基本支架。其中磷脂分子親水性頭部朝外兩側,疏水性尾部朝相對朝向內側。

2、蛋白質分子鑲嵌、貫穿或覆蓋在磷脂雙分子層上。3、在細胞膜外側,有醣蛋白構成的糖被。4、磷脂雙分子和大多數的蛋白質分子是可以運動的,這體現了細胞膜的流動性。

11生物科學a班

11550803023鄧彩雲

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