问答题 从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。
【正确答案】
【答案解析】从1925年至今,关于生物膜结构的模型主要有三明治式模型、单位膜模型、流动镶嵌模型、晶格镶嵌模型和板块镶嵌模型、脂模型。
最早对质膜进行研究的是E.Verton,他于1895年研究了质膜的透性。他用植物细胞作为材料,发现凡是溶于脂肪的物质也很容易穿过膜,反之不溶于脂肪的物质则不容易穿过膜。
1897年Crjins和Hediu用红细胞做了类似的实验,亦证明分子穿膜有通透性与其在脂中的溶解度有关。于是E. Dverton主张,细胞膜是由一层脂物质所组成,从而初步明确了细胞膜的化学性质。
1917年Langmilir设计了脂类单分子膜技术,亦称为膜平衡技术,此技术至今仍然是研究人工膜的重要技术,通过此方法可得到单层脂分子膜。
1925年Gtorter和Grendel利用langmulir设计的脂分子膜技术测定了细胞膜中脂分子单层的总面积,所获结果支持Overton的推论。
1933年Couandev和Barlurd发现,虽然质膜对某些物质的通透性与该物质的脂溶性有关,但在一些分子如水、甲醇等,其细胞的能力大于根据其脓溶性所应用的能力,因此推想,细胞膜脂双层分子中一定还有一些贯穿脂双层的小孔,便于分子的通过。
以上认识虽然是初步的,但却为对质膜的深入研究打下了基础。
①三明治模型是Davson和Danielli提出的质膜中含有蛋白质成分,并提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的质膜结构模型,这一模型影响长达20年之久。②1959年,J. D. Roberbson发展了三明治模型,提出了单位膜模型,大胆地推断所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质的单位膜构成。③1972年,S. J. Singer和G. Nicolson提出了生物膜的流动镶嵌模型。④1975年,Wallach提出了晶格镶嵌模型。⑤1977年,Jain和White进一步发展了Wallach的晶格镶嵌模型,提出了板块镶嵌模型。⑥最近有人提出脂模型,即在生物膜上胆固醇富集而形成有序富相,如同“脂筏”一样载着各种蛋白。
从生物膜结构模型的演化过程可知,人们对事物的认识是在实践中不断深入,认识是逐渐完善的过程。