第一章细胞的物质交换

1、细胞壁的全透性细胞壁的全透性细胞壁的全透性细胞壁的全透性 时间时间：1919世纪末世纪末 人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton） 实验实验：用用500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜。过细胞膜。提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？ 2020世纪初，科学家将膜从哺乳动物的世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，通过红细胞分离出来，通过化学分析化学分

2、析表明，膜表明，膜的主要成分是的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质。欧文顿推论是否正确呢？欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？ 时间时间19251925年年人物人物荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel 实验实验结论结论细胞膜中的脂质分子（磷脂分子）必细胞膜中的脂质分子（磷脂分子）必然排列为然排列为两层两层 用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的细胞表

3、面积的2 2倍。倍。脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？两层脂质分子（磷脂分子）是如何排列的呢？两层脂质分子（磷脂分子）是如何排列的呢？亲水头亲水头疏水尾疏水尾可以和水分子结合可以和水分子结合 排斥水分子排斥水分子C、H、O、N、P组成元素：组成元素：2. 磷脂分子在细胞膜中必然排列为连续的两层，该怎样排列？磷脂分子在细胞膜中必然排列为连续的两层，该怎样排列？AB C1.磷脂在空气磷脂在空气水界面上铺展成单层分子层，该如何排列？水界面上铺展成单层分子层，该如何排列？B C D A AC蛋白质在脂质双分子层中是怎样蛋白质在脂质双分子层中是怎样分布的呢？分布的呢？红

4、色红色荧光染料标记荧光染料标记人细胞表面蛋白质人细胞表面蛋白质细胞融合细胞融合绿色绿色荧光染料标记荧光染料标记鼠细胞表面蛋白质鼠细胞表面蛋白质杂交细胞杂交细胞373740min40min得出结论：得出结论：细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性4.磷脂双分子层磷脂双分子层与大多数与大多数蛋白质分子蛋白质分子都可以都可以运动运动，具有流动性。具有流动性。糖酯糖蛋白糖蛋白3细胞膜的表面有一层由蛋白质和多糖组成的细胞膜的表面有一层由蛋白质和多糖组成的糖蛋白糖蛋白（糖被），（糖被），具有具有细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护和润滑细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护和润滑等功能等功能。膜的结构特点

5、：膜的结构特点：具有一定的具有一定的流动性流动性1.变形虫的捕食变形虫的捕食 3.白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌 2.细胞的融合等细胞的融合等 举举例例：磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双磷脂双分子层分子层1. 1. 以磷脂双分子以磷脂双分子为为基本支架基本支架；蛋白质分子蛋白质分子2 2蛋白质分子蛋白质分子镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在整个磷脂双分子层中；在整个磷脂双分子层中；流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容： 1972年，辛格提出年，辛格提出细胞膜结构模型细胞膜结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型细胞膜有哪些功能？细胞膜有哪些功能？1、将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔分隔开；开；2

6、、控制物质、控制物质进出进出细胞；细胞；3、进行细胞间的、进行细胞间的信息交换信息交换通过激素与膜表面受体结合通过细胞识别与接触通过细胞通道细胞膜的选择透过性细胞膜的选择透过性 细胞是一个开放的生命系统细胞是一个开放的生命系统细胞是一个开放的生命系统细胞是一个开放的生命系统半透膜半透膜：一：一类可以让小类可以让小分子物质通分子物质通过过,而大分子而大分子物质不能通物质不能通过的一类薄过的一类薄膜的总称膜的总称。渗透现象示意图渗透现象示意图 细胞是一个开放的生命系统细胞是一个开放的生命系统外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界

7、溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度 小于小于 大于大于 等于等于细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩保持原状态保持原状态 细胞是一个开放的生命系统细胞是一个开放的生命系统自由扩散自由扩散三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式细胞膜细胞膜外外内内三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式协助扩散协助扩散三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式协助扩散协助扩散细胞细胞膜膜外外内内主动运输主动运输三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式主动运输主动运输三三 物质进出细胞

8、的方式物质进出细胞的方式主动运输主动运输三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式细胞膜细胞膜外外内内ATP比较三种物质运输方式的异同：项 目自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗水、气体、乙醇、乙二醇、甘油、脂肪酸、尿素、苯等脂溶性的物质通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；部分离子通过细胞膜等三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式胞吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式胞

9、吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式胞吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞物质进出细胞小分子物质和离子小分子物质和离子大分子物质大分子物质被动运输被动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输胞吞胞吞胞吐胞吐三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式三三 物质进出细胞的方式