細胞膜流動鑲嵌模型的提出及發展 - 人人焦點

組成膜的磷脂和蛋白質分子大部分可以運動，因此膜具有一定的流動性，這使膜結構處於不斷變動狀態。

這一模型有效地解釋了膜結構的流動性和不對稱性，並對 ... 人人焦點 影視 健康 歷史 數碼 遊戲 美食 時尚 旅遊 運動 星座 情感 動漫 科學 寵物 家居 文化 教育 故事 細胞膜流動鑲嵌模型的提出及發展 2021-01-08新華網客戶端 細胞膜是將細胞內物質與外界環境分隔開的一層極薄的膜，厚度約7-8nm，在電子顯微鏡下可以觀察到暗-明-暗的三層條帶結構。

細胞膜的結構是如何研究、怎麼被發現的呢？科學家在對物質跨膜運輸現象的研究中產生了一系列的疑問，於是開始從生物膜功能的深入探索到生物膜結構研究的過程。

1895年，歐文頓（E.Overton）曾經利用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性不同，可以溶於脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。

於是他提出：「膜是由脂質組成的」。

20世紀初，科學家第一次將細胞膜從哺乳動物紅細胞中分離出來，化學分析表明，細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質。

1925年，荷蘭科學家戈特(E．Gorter)和格倫德爾(F．Grendel)用丙酮抽提紅細胞膜，計算出紅細胞膜平鋪面積同其表面積之比約爲2∶1，由此他們提出「脂質雙分子層模型」。

1935年，J.Danielli&H.Davson發現質膜的表面張力比油-水界面的張力低得多，推測質膜中含有蛋白質，從而提出了「蛋白質-脂類-蛋白質」的三明治結構模型，認爲質膜由雙層脂類分子及其內外表面附著的蛋白質構成。

1959年，羅伯特森（J.D.Robertson）利用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜照片，在電子顯微鏡下觀察到細胞膜的暗-明-暗三層結構，厚約7.5nm，由雙層脂分子和內外表面的蛋白質構成。

他提出「單位膜模型」假說，認爲連續的脂質雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內側，極性端朝向膜外兩側，蛋白質通過靜電作用與磷脂極性端相結合，從而形成蛋白質-磷脂-蛋白質的三層結構，稱之爲單位膜。

單位膜模型的主要不足在於：將生物膜的結構描述成靜止、不變的，這與膜功能的多樣性相矛盾。

細胞膜的流動鑲嵌模型1970年，LarryFrye和MichaelLipids等科學家將人和鼠的細胞膜通過不同螢光蛋白抗體標記後，使兩種細胞融合，最初形成的雜種細胞一半產生紅色螢光、另一半產生綠色螢光，放置一段時間後發現兩種螢光蛋白均勻分布，這一實驗以及相關的其他實驗證據表明細胞膜具有流動性。

在這些新的觀察和實驗證據的基礎上，1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出了流動鑲嵌模型爲大多數人所接受。

流動鑲嵌模型認爲：脂質雙分子層構成膜結構的基本支架，一些蛋白質鑲嵌在膜的內外表面，一些蛋白質嵌入或橫跨磷脂雙分子層，這使得膜表現出不對稱性（圖1）。

組成膜的磷脂和蛋白質分子大部分可以運動，因此膜具有一定的流動性，這使膜結構處於不斷變動狀態。

這一模型有效地解釋了膜結構的流動性和不對稱性，並對細胞膜的功能作出了較爲科學的解釋，被廣泛接受，也得到許多實驗的支持。

但流動鑲嵌模型在某些方面還不夠完善，忽視了蛋白質分子對膜脂分子流動性的控制作用，忽視了膜的各個部分流動性的不均勻性。

1988年，Simons提出的「脂筏模型」是對膜流動性新的理解，該模型認爲在磷脂爲主體的生物膜上，膽固醇、鞘磷脂等富集區域形成相對有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的脂筏一樣載著執行某些特定功能的各種膜蛋白。

脂筏可與膜下的細胞骨架相連，一定程度上限制膜的流動性，從而表現膜的各個部分流動性的不均勻性。

據推測，一個直徑100nm的脂筏可載600個蛋白質分子，不同的脂筏在細胞信號傳遞、物質跨膜運輸及病原微生物侵染中起著重要的作用。

科學家們對於細胞膜結構模型的研究仍在繼續，相信在不久的將來，人們會提出更科學的模型解釋細胞膜的結構和各種功能，使之更完善、更接近事實。

本作品爲「科普中國-科學原理一點通」原創，轉載時務請註明出處。

作者：周梅 [責任編輯:李浩] 相關焦點 第二節生物膜的流動鑲嵌模型 考試方向：細胞膜的化學組成、結構的特點和功能特點，細胞膜的流動鑲嵌模型。

（5）1970年螢光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗，提出細胞膜具有流動性。

（6）1972年（桑格和尼克森）新的觀察和實驗證據，提出了爲大多數人所接受的生物膜流動鑲嵌模型。

《生物膜的流動鑲嵌模型》說課稿 《生物膜的流動鑲嵌模型》說課稿一、說教材本節課選自人教版生物必修1第4章第2節，主要內容包括科學家對細胞膜結構的探索歷程，以及生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。

第四章共有3節內容，第一節主要說明細胞膜是選擇透過性膜，爲什麼具有選擇透過性? 《生物膜的流動鑲嵌模型》答辯題目及解析 《生物膜的流動鑲嵌模型》答辯題目及解析1.請簡述生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內容。

【參考答案】生物膜的流動鑲嵌模型是以磷脂雙分子層爲膜的基本支架，蛋白質分子或鑲、或嵌、或貫穿於磷脂雙分子層之中。

磷脂雙分子層不是靜止的，具有流動性，而且大多數蛋白質也是可以運動的。

高中生物《生物膜的流動鑲嵌模型》教學設計 2.通過構建磷脂雙分子層模型，提高學生推理及操作能力。

3.形成結構與功能相適應的生物學觀點。

二、教學重難點【重點】磷脂雙分子層的特點及形成原由。

【難點】形成結構與功能相適應的生物學觀點。

(歐文頓是通過能溶於脂質的物質比不能溶於脂質的物質更易通過細胞膜這一現象，推斷出膜由脂質構成的。

並未進行膜成分的提取與鑑定，所以並不準確，所以需要對膜成分進行提取、分離和鑑定。

)第二組學生代表上台對從哺乳動物紅細胞提取膜實驗進行解說。

教師提問：爲什麼以哺乳動物紅細胞爲實驗材料?細胞膜中的脂質主要是什麼? 細胞膜的化學成分 二、細胞膜根據所處位置，細胞膜可分爲兩類：一是包圍著細胞質的膜，稱爲質膜；二是包圍著各種細胞器的膜稱爲內膜，或內膜系統。

1.細胞膜的化學成分細胞膜的主要成分是脂類和蛋白質，還含少量的多糖、微量的核酸和金屬離子以及水分。

在大多數的膜中，脂類與蛋白質的比約爲1：1。

構成植物細胞膜的脂類有磷脂、糖脂、硫脂和固醇。

構成細胞膜的蛋白質基本上是球蛋白。

會喝水的土豆:有關於細胞膜的那些事 流動鑲嵌模型30年代以來，先後有許多模型用來闡述膜的結構（見細胞膜）到現在能較好地解釋有關膜的各種測定數據的是1972年，S.J.辛格和G.L.尼科爾森提出的生物膜流動鑲嵌模型。

該模型首先根據疏水相互作用明確了雙分子層中的基質是脂質，蛋白質或者靠靜電相互作用結合在脂質的極性頭部（外周膜蛋白），或者鑲嵌在雙分子層的疏水性區域（內在性膜蛋白）──此即膜的鑲嵌特性。

該模型的另一要點是指出了膜的流動特性。

正常生理條件下，整個脂質雙分子層構成液晶狀態的基質，不僅是脂質分子，蛋白質分子也處於不停的運動狀態。

溫度、膽固醇等對膜的流動性有較大的影響。

蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面 第3章細胞膜與細胞表面細胞膜(cellmembrane),又稱細胞質膜；細胞內膜;生物膜。

●細胞膜的結構模型●細胞膜的基本組成成分●細胞膜結構特徵與功能一、細胞膜的基本結構　總體特點磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結構成分；　蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面,膜蛋白是賦予生物膜功能的主要決定者；　生物膜是磷脂雙分子層嵌有蛋白質的流體。

細胞膜的結構和功能淺析 關鍵詞：細胞膜；結構基礎；特徵；生理功能 1 細胞膜的結構組成細胞膜的結構是在各種膜結構假設的實驗過程中不斷得到證實，目前得到各種實驗支持的是S.T.Singer和G.Nicolson於1972年提出的生物膜的流動鑲嵌模型，該模型說明了膜的結構是以能流動的磷脂爲骨架 單位膜模型的缺點 單位膜模型的缺點是把細胞膜的動態結構描繪成一種靜止的結構，並且認爲所有膜都具有一樣的成分。

現已知道，不同的膜（例如質膜、線粒體膜、內質網膜等）具有不同的功能。

它們的結構也應存在差異。

但單位膜模型就難以說明各種膜功能的特異性以及爲何有些蛋白質很難從膜分離出來，而有些蛋白質卻容易與膜的類脂分開。

流動鑲嵌模型（fluidmosaicmodel）也認爲，膜脂呈雙分子層排列，疏水性尾部向內，親水性頭部向外。

但認爲膜蛋白並非均勻地排列在膜脂兩側，而是有的鑲在膜脂外面（外在蛋白），有的嵌入膜脂中間或穿過膜的內外表面（內在蛋白）（圖1—5）。

新教材解讀:細胞膜的結構和功能 細胞膜能夠控制物質進出細胞，就像邊防檢查站一樣，對物質進行「檢查」，符合條件的予以放行。

多細胞生物體作爲一個更大的系統由分化的細胞構成，不同類型的細胞間要相互協作才能完成各項生命活動，這就要求不同的細胞之間要進行「溝通」和「交流」，也就是細胞間的信息交流。

細胞間信息交流大都與細胞膜的結構有關。

這裡需要注意，用激素和靶細胞膜上的受體結合舉例時，避免用到進入細胞的激素。

學會判斷生物模型 近幾年的高考或平時的考題中時有對生物模型的考察，新課程標準將對生物模型的分析與建構作爲能力要求。

通過概念圖解、細胞亞顯微結構、生物學過程圖解等概念模型或物理模型的分析與建構能較好地考查考生分析、獲取與處理信息的能力。

多種單分子技術研究細胞膜結構和功能 長期從事單分子生物物理方面的研究工作，提出新的紅細胞膜結構模型（Semi-mosaicmodel）和有核組織細胞膜結構模型（ProteinLayer-Lipid-ProteinIslandmodel），揭示信號轉導受體EGFR和寡糖在細胞膜上的成簇分布規律；開發了基於原子力顯微鏡的測量動態微觀力系統（「力示蹤」技術），實時記錄了細胞膜轉運單分子/單顆粒的過程；自主研發超分辨螢光顯微鏡技術。

濟南一中舉辦第十屆細胞模型大賽 中國教育在線訊　爲提高學生對生物學科的學習興趣，提升學生的實踐創新能力，近日，濟南一中高一生物組舉辦第十屆細胞模型大賽。

　　本次大賽在2020級高一年級開展，學生以個人或者小組爲單位提交製作的細胞膜模型或者動植物細胞模型，共收到作品200餘件。

高一生物教案:《細胞膜—系統的邊界》教案二 ，所以學好本節內容既能幫助學生鞏固前面的知識，又能爲學生學習動物和植物的代謝作好鋪墊，對第四章細胞膜流動鑲嵌模型打基礎，它在教材中起著承上啓下的橋樑作用。

　　五、教具使用　　教具主要包括幻燈片、電腦課件、演示實驗、哺乳動物成熟紅細胞模型等。

巢湖市第三屆中學生生物模型製作大賽評選結果公布 張雨婕徐睿墨涵汪璠4流動鑲嵌模型單位作者指導老師1流動鑲嵌模型巢湖二中高中部張錦睿肖慧芳9流動鑲嵌模型謝心怡魏夢文李振馨張仁龍17細胞膜流動鑲嵌模型巢湖四中高中部胡云帆謝小慶36流動鑲嵌模型 今日分享細胞膜的物質轉運功能 細胞膜的結構細胞膜基本結構：液態鑲嵌模型分子組成：雙層脂質分子、蛋白質細胞膜電鏡像一、單純擴散單純擴散：脂溶性小分子物質從細胞膜的高濃度一側向低濃度一側轉運的過程。

分類：經載體的易化擴散經通道的易化擴散「載體」和「通道」都是鑲嵌於細胞膜的蛋白質。

可以打個比喻把細胞膜比喻成一條河，人是需要出入細胞的物質。

人要過河可以有多種方法：1.直接游泳過河相當於自由擴散。

細胞膜科學 細胞膜是指包在細胞表面的一層薄膜，它由脂質、蛋白質、糖類等組成，不同細胞的細胞膜中的脂質、蛋白質、糖類是有差別的。

細胞膜的基礎結構是磷脂雙分子層。

（可能是：磷脂分子由甘油、磷酸、羥基鏈、膽鹼組成。

見下面第2張圖。

）磷脂分子尾部疏水，頭部親水。

細胞因子受體除了鑲嵌於細胞膜表面的形式外,還有分泌游離的形式 細胞因子受體除了鑲嵌於細胞膜表面的形式外，還有分泌游離的形式，即可溶性細胞因子受體。

IL-1、IL-2、IL-4、IL-5.1L-6.IL-7、IL-8、G-CSF、GM-CSF、IFNY及TNF的受體均有其可溶性形式。

可溶性細胞因子受體可作爲相應細胞因子的載體，也可與相應的膜受體競爭配體而起到抑制作用。

細胞膜也能載藥？淺談細胞膜作載體的優勢 甚至可以憑藉細胞膜蛋白的歸巢趨勢靶向疾病區域。

以下做詳細說明：細胞膜作載體的納米材料的發展情況一.長循環：提取的細胞膜保留了其表面的蛋白質，具有其母細胞的固有特性。

因此，細胞膜可以爲被包覆的納米顆粒提供有利的生物學功能——長循環，主動靶向能力甚至免疫能力。

例如，紅細胞膜的包覆會延長納米顆粒的血液循環時間，有利於其在目標位置堆積。