1899年,英国细胞生理学家奥弗顿(C.Overton)发表一系列关于化合物进入细胞的观察结果,他发现分子的极性越大,进入细胞的速度越小,当增加非极性基团(如烷基链)时,化合物进入的速度便增加。奥弗顿的结论是,控制物质进入细胞的速度的细胞膜是脂肪性物质,其中含有固醇和其他脂类。确立了有一层脂质的膜围绕着细胞的认识。
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1925
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E. Gorter & F. Grendel
1925用有机溶剂提取了人的红细胞质膜的脂类成分,将其铺展在水面,测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积,因而推测细胞膜由双层脂分子组成。提出脂质膜具有双分子层的概念。
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1931
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Plowe应用微针触及植物原生质体,证明了质膜存在和膜具有保护作用。
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1935
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J. Danielli & H. Davson 1935
发现质膜的表面张力比油-水界面的张力低得多,推测膜中含有蛋白质,从而提出了”蛋白质-脂类-蛋白质”的三明治模型。认为质膜由双层脂类分子及其内外表面附着的蛋白质构成的。脂质分子平型排列并垂直于膜平面。非极性端相对。极性端向着膜的内外表面。内外表面各有一层蛋白质。1959年在上述基础上提出了修正模型,认为膜上还具有贯穿脂双层的蛋白质通道,供亲水物质通过。这一模型影响长达20年之久。
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1930—1950
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1930—1950年,随着电子显微镜技术的发展,发现细胞的边界膜是一个固体结构的实体,从而证实了细胞膜的存在。电镜观察表明,细胞远不是一个具有核和一些漂浮在原生质胶冻中的线粒体口袋,而是一个有膜包被着的许多膜的聚集体。
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1959
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J. D. Robertson 1959
用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片,显示暗-明-暗三层结构,厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。单位膜模型的不足之处在于把膜的动态结构描写成静止的不变的。蛋白质以单层肽链的厚度,以β折叠形式通过静电作用于磷脂极性端相结合。这和细胞和原核细胞具有相同的膜结构。
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1970
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1970年,David Frye和Michael
Edidin将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出细胞膜具有流动性。
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1972
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S. J. Singer & G. Nicolson
1972 根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果,在”单位膜”模型的基础上提出”流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。
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1988
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Simon 1988
脂筏模型:在乙肝有磷脂为主体的生物膜上,胆固醇、鞘磷脂等形成相对有序的脂相,如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样在这执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。其最初可能在内质网或高尔基体形成,最终转移到细胞膜上。
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