2017-6-3细胞膜和生物膜的流动镶嵌模型

1、细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界第二部分第二部分 细胞的基本结构与物质运输细胞的基本结构与物质运输生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型一、显微结构和亚显微结构：一、显微结构和亚显微结构：1、显微结构：、显微结构： 指在指在光学显微镜光学显微镜下观察到的细小结构。下观察到的细小结构。 2、亚显微结构：、亚显微结构： 指在指在电子显微镜电子显微镜下观察到的微小结构，观察到下观察到的微小结构，观察到的结构直径在的结构直径在0.2mm以下。以下。 二、细胞的亚显微结构示意图：二、细胞的亚显微结构示意图：（2）要知道各种）要知道各种结构的功能结构的功能。 （1）要知道各种）要知道各种结构的名称结构的

2、名称。1、要求：、要求： 2、动、植物细胞的亚显微结构的区别：、动、植物细胞的亚显微结构的区别： 细胞壁细胞壁的有无、的有无、叶绿体叶绿体的有无、的有无、液泡液泡的有无、的有无、中心体中心体的有无。的有无。 细胞有前三者，细胞有前三者， 细胞细胞和和 细胞有后者。细胞有后者。 根尖分生区细胞根尖分生区细胞等无叶绿体和液泡，原因是等无叶绿体和液泡，原因是分生区细胞是末经生长和分化的细胞。也不是所分生区细胞是末经生长和分化的细胞。也不是所有植物细胞都无中心体，也不是所有成熟植物细有植物细胞都无中心体，也不是所有成熟植物细胞都有叶绿体等胞都有叶绿体等特殊特殊情况。情况。 注意：注意：成熟植物成熟植物

3、低等植物低等植物动物动物三、细胞壁：三、细胞壁：2、化学成份：、化学成份： 主要成分是主要成分是 和和 ，要除去它可，要除去它可用用 酶处理。呈网状，对于物质酶处理。呈网状，对于物质的通透属于的通透属于 性的。与其形成有关的细胞器性的。与其形成有关的细胞器为为 和和 - 。 纤维素纤维素果胶果胶纤维素酶和果胶纤维素酶和果胶全透全透3、主要功能：、主要功能： 对植物细胞具有对植物细胞具有 和和 的作用。的作用。 支持支持保护保护1位置：植物细胞位置：植物细胞_的外面。的外面。细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体线粒体线粒体 提示：提示：因为我们这里的因为我们这里的“系统系统”是生命系统。在组是生命系统。

4、在组成细胞的结构中，成细胞的结构中，具有生命活性具有生命活性的结构是细胞膜、细胞的结构是细胞膜、细胞质和细胞核，而细胞壁并不具有生命活性。质和细胞核，而细胞壁并不具有生命活性。思考：思考：四、细胞膜四、细胞膜系统的边界：系统的边界： 植物细胞最外层是细胞壁，为什么植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边系统的边界界”却是细胞膜呢？却是细胞膜呢？（一）位置：（一）位置： 细胞壁内表面，原生质体外表面细胞壁内表面，原生质体外表面。说明：说明： 植物细胞的细胞膜紧贴在细胞壁内表面。要观察植物植物细胞的细胞膜紧贴在细胞壁内表面。要观察植物细胞的细胞膜，就要使植物细胞处于细胞的细胞膜，就要使植物细胞处于

5、 状态，状态，这时原生质层的最外层就是细胞膜。这时原生质层的最外层就是细胞膜。 质壁分离质壁分离说明：说明：(1)(1)主要成分是主要成分是 ，另外还有少量的，另外还有少量的 。(2)(2)细胞膜成分中含量最多的是脂质，该成分含量最丰富的细胞膜成分中含量最多的是脂质，该成分含量最丰富的是是 。蛋白质与脂质蛋白质与脂质糖类糖类磷脂磷脂（二）细胞膜的成分及制备：（二）细胞膜的成分及制备：1细胞膜的成分：细胞膜的成分：化合物化合物含量含量作用作用脂质脂质磷脂磷脂50% 50% 构成细胞膜的基本骨架构成细胞膜的基本骨架胆固醇胆固醇与膜的流动性有关与膜的流动性有关蛋白质蛋白质40% 40% 膜功能的主要

6、承担者，膜功能的主要承担者，功能越复杂的功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。如载体、受体如载体、受体糖类糖类少量少量糖蛋白与细胞识别有关，具有保护、糖蛋白与细胞识别有关，具有保护、润滑作用润滑作用胆碱胆碱磷酸磷酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸C、H、OC、H、OO、PC、H、NC、H、O、N、P吸水涨破吸水涨破2细胞膜的制备：细胞膜的制备：(1)选材：选材：- 。(2)选材原因选材原因:无无 和众多和众多 ，易制得纯净，易制得纯净的细胞膜。的细胞膜。无无 ，细胞易吸水涨破。，细胞易吸水涨破。 (3)实验原理：细胞实验原理：细胞 获得细胞膜。获得细胞膜。思考：哺乳动

7、物红细胞核退化的意义？思考：哺乳动物红细胞核退化的意义？为能携带氧气的血红蛋白腾出空间。为能携带氧气的血红蛋白腾出空间。细胞核细胞核细胞器细胞器细胞壁细胞壁红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。得。 哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞（4）实验步骤：）实验步骤：（引流法）（引流法）（1）将细胞与外界环境）将细胞与外界环境 ，保障细胞内部环境的相，保障细胞内部环境的相对稳定。对稳定。（2）控制物质）控制物质-进入细胞的情况：需要的营养物质进入，细胞不需要的进入细胞的情况：需要的营养物质进入，细胞不需要的或对细胞有害的物质（病毒、病菌）不能进入。

8、或对细胞有害的物质（病毒、病菌）不能进入。排出细胞的物质：细胞代谢废物（尿素等）的排出；抗排出细胞的物质：细胞代谢废物（尿素等）的排出；抗体、激素等分泌物的排出，细胞的重要组成成分（核酸）体、激素等分泌物的排出，细胞的重要组成成分（核酸）不能排出。不能排出。 分隔开分隔开进出细胞进出细胞（三）功能：（三）功能：1、功能：、功能： 通过通过 传递信息，如传递信息，如激素调节、激素调节、突触突触中兴奋传递。中兴奋传递。 通过通过 直接接触传递信息，如受精作直接接触传递信息，如受精作用用、效应、效应T细胞裂解靶细胞细胞裂解靶细胞 。 通过通过 传递信息，如植物细胞胞间连传递信息，如植物细胞胞间连丝。

9、丝。化学物质化学物质细胞膜细胞膜细胞通道细胞通道细胞间信息交流细胞间信息交流（3）进行）进行 。细胞分泌化学物质通过内环境传递信息细胞分泌化学物质通过内环境传递信息相邻细胞间细胞膜直接接触传递信息相邻细胞间细胞膜直接接触传递信息相邻细胞间形成通道传递信息相邻细胞间形成通道传递信息2细胞膜功能之间的关系：细胞膜功能之间的关系：1 1、不同细胞的细胞膜中、不同细胞的细胞膜中所含所含蛋白质与脂质的比蛋白质与脂质的比例例和含量不同和含量不同，这与细胞的功能有关，如，这与细胞的功能有关，如功能复功能复杂的膜中，蛋白质数量和种类越多杂的膜中，蛋白质数量和种类越多。2 2、细胞膜的组分也会发生变化细胞膜的组

10、分也会发生变化，如癌细胞膜上，如癌细胞膜上糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。质。3 3、糖类主要与蛋白质和脂质结合、糖类主要与蛋白质和脂质结合形成形成糖蛋白和糖蛋白和糖脂糖脂，都与，都与细胞识别细胞识别作用有关。作用有关。说明：说明：(1)红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可用作提取细红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可用作提取细胞膜的材料。胞膜的材料。 ( )(2)细胞膜由脂质和蛋白质组成。细胞膜由脂质和蛋白质组成。 ( )(3)功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。( )(4)脂质中的磷脂和

11、胆固醇都是组成膜的成分。脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分。 ( )判断正误：判断正误：1作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。下图的模型主要表明了细胞膜中有多种功能。下图的模型主要表明了细胞膜的何种功能的何种功能()A将细胞与外界环境分开将细胞与外界环境分开B控制物质进出细胞控制物质进出细胞C进行细胞间信息交流进行细胞间信息交流D促进物质的运输促进物质的运输随学随练：随学随练：C2、下列生理现象中，没有涉及细胞间信息交流、下列生理现象中，没有涉及细胞间信息交流的是的是()A记忆细胞识别特定抗原记忆细胞识别特定抗原B细胞膜表面的受体结合胰岛

12、素细胞膜表面的受体结合胰岛素C兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导D同种生物的精子与卵细胞结合同种生物的精子与卵细胞结合C例例3：生物膜上的多糖通常与蛋白质结合成糖蛋白。生物膜上的多糖通常与蛋白质结合成糖蛋白。在细胞生命活动过程中，糖蛋白在细胞的识别，以及细胞在细胞生命活动过程中，糖蛋白在细胞的识别，以及细胞内外的信号传导中有重要作用。下列结构中，糖蛋白含量内外的信号传导中有重要作用。下列结构中，糖蛋白含量最高的可能是最高的可能是()A.A.类囊体膜类囊体膜B.B.线粒体外膜线粒体外膜C.C.细胞膜细胞膜D.D.滑面内质网膜滑面内质网膜C例例4：下列不属于下列不属于细胞间细胞间信息交流

13、实例的是（信息交流实例的是（ ）A.A.垂体分泌的促甲状腺激素通过血液运输到甲状腺，与甲状腺细垂体分泌的促甲状腺激素通过血液运输到甲状腺，与甲状腺细胞膜表面的受体结合胞膜表面的受体结合B.B.吞噬细胞对抗原处理后，以直接接触方式将抗原呈递给吞噬细胞对抗原处理后，以直接接触方式将抗原呈递给T T细胞细胞C.C.高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流D.D.细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行物质运输、能量转细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行物质运输、能量转换和信息传递换和信息传递D例例5：下列哪一项不属于细胞膜的功能：下列哪一项

14、不属于细胞膜的功能()A控制物质进出细胞控制物质进出细胞B将产生的抗体分泌到细胞外将产生的抗体分泌到细胞外C维持细胞内部环境的稳定维持细胞内部环境的稳定D使细胞内的各种生物化学反应加快使细胞内的各种生物化学反应加快D1、对生物膜结构的探索历程：、对生物膜结构的探索历程：五、生物膜的流动镶嵌模型：五、生物膜的流动镶嵌模型：时间时间实例（实验）实例（实验）结论（假说）结论（假说）1919世纪末世纪末 脂溶性物质更易通过细胞脂溶性物质更易通过细胞膜膜 欧文顿认为欧文顿认为2020世纪初世纪初 将膜分离提纯，并进行化将膜分离提纯，并进行化学分析学分析 膜的主要成分是膜的主要成分是19251925年年

15、红细胞膜中脂质铺展成单红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积分子层后是红细胞表面积的的2 2倍倍 细胞膜中的脂质分子细胞膜中的脂质分子19591959年年电镜下细胞膜呈清晰的电镜下细胞膜呈清晰的暗暗亮亮暗三层结构暗三层结构 罗伯特森认为生物膜由罗伯特森认为生物膜由 三层三层结构构成结构构成 19701970年年 人鼠细胞杂交实验人鼠细胞杂交实验 细胞膜具有细胞膜具有 . .19721972年年 桑格和尼克森提出了生物膜桑格和尼克森提出了生物膜的的 . .膜是由脂质膜是由脂质组成的组成的脂质和脂质和蛋白质蛋白质排列排列为连续的两层为连续的两层蛋蛋白质白质脂质脂质蛋白质蛋白质流动性流动性流动

16、镶嵌模型流动镶嵌模型细胞融合3740min19701970年科学家做了如下实验：年科学家做了如下实验：膜具有膜具有一定的流动性一定的流动性实验证明：实验证明： 人细胞人细胞小鼠细胞小鼠细胞杂交细胞杂交细胞 构成膜的构成膜的基本支架基本支架。 蛋白质蛋白质分子有的分子有的 磷脂双分子层表面磷脂双分子层表面， 有的部分或全部有的部分或全部 磷脂双分子层中，有磷脂双分子层中，有的的 于整个磷脂双分子层于整个磷脂双分子层。 细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成 ，也可以和脂质结合形成，也可以和脂质结合形成 。 糖蛋白的功能为糖蛋白的功能为 ，还有保护和润，还有保护和

17、润 滑作用滑作用；（；（解题时用于解题时用于判断膜的内外判断膜的内外）磷脂双分子层磷脂双分子层镶在镶在贯穿贯穿糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂识别作用识别作用嵌入嵌入2 2、(1)(1)流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容: :1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白磷脂分子磷脂分子(2)结构模型结构模型:糖类糖类糖蛋白（细胞膜外）糖蛋白（细胞膜外）蛋白质分子蛋白质分子磷脂双分子层磷脂双分子层原因原因(结构基础结构基础)：组成膜的：组成膜的- 和和 大都是运动的。大都是运动的。流动性流动性磷脂分子磷脂分子蛋白质蛋白

18、质（3）细胞膜的结构特点：）细胞膜的结构特点：特点：具有一定的特点：具有一定的 。实验验证实验验证人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验:主要受主要受 影响，适当温度范围内，随外影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。范围，则导致膜的破坏。温度温度 质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细胞等。白细胞吞噬细胞等。实例：实例：影响因素：影响因素：（4）细胞膜的功能特性：）细胞膜的功能特性：具有具有 。选择透过性选择透过性水分子可以自由通过，一些离子和小分子可以

19、通水分子可以自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他离子、小分子和大分子不能通过。过，而其他离子、小分子和大分子不能通过。区别：区别：流动性是细胞膜流动性是细胞膜结构结构的特性，选择透过性是的特性，选择透过性是功功能能的特性的特性.联系：联系：细胞膜的流动性是选择透过性的结构基础。只细胞膜的流动性是选择透过性的结构基础。只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现选择透过性。功能，才能表现选择透过性。（5）细胞膜的流动性与选择透过性的关系：）细胞膜的流动性与选择透过性的关系：3、细胞膜的组成、结构和功能关系：、细胞膜的组成、结构和功能关

20、系：4、实验、实验细胞膜成分的鉴定及功能验证细胞膜成分的鉴定及功能验证用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解；解；脂溶性物质能够优先通过细胞膜；脂溶性物质能够优先通过细胞膜；用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等。用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等。(1)细胞膜中磷脂成分的鉴定：细胞膜中磷脂成分的鉴定：(2)细胞膜中蛋白质成分的鉴定：细胞膜中蛋白质成分的鉴定：制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定；制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定；用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被破坏。用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被破坏。(4)细胞膜中磷脂双分子层的鉴定：细胞膜中磷脂双分子层的鉴定： 将

21、膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积，对比细胞膜的面积进行分析。测得磷脂占有面积，对比细胞膜的面积进行分析。(5)细胞膜选择透过性的探究：细胞膜选择透过性的探究： 利用有颜色的植物组织，放入清水中，然后，利用有颜色的植物组织，放入清水中，然后，再用高温、强酸、强碱处理，观察实验前后清水再用高温、强酸、强碱处理，观察实验前后清水的颜色变化。（或用台盼蓝染色，活细胞不着色，的颜色变化。（或用台盼蓝染色，活细胞不着色，死细胞着色）死细胞着色）(3)细胞膜中糖类的鉴定：细胞膜中糖类的鉴定： 用斐林试剂鉴定用斐林试剂鉴定1如图为细胞膜的液态流

22、动镶嵌模型示意图，有关叙如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是述错误的是()随学随练：随学随练：Aa是指磷脂分子的尾部，具有疏水性是指磷脂分子的尾部，具有疏水性Bc指磷脂分子的头部，具有亲水性指磷脂分子的头部，具有亲水性C糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D细胞膜的选择透过性与细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关的种类和数量有关 C 2、如图为细胞膜的亚显微结构，下列相关叙、如图为细胞膜的亚显微结构，下列相关叙述错误的是述错误的是()A图中图中能完成细胞间的信息传递能完成细胞间的信息传递B图中图中的种类是由遗传物质决定的的种类是由遗传物质决定的C

23、图中图中是细胞膜的基本支架是细胞膜的基本支架D吞噬细胞吞噬抗原仅需要吞噬细胞吞噬抗原仅需要参与参与D3. 如图所示为细胞膜的亚显微结构，其中如图所示为细胞膜的亚显微结构，其中a和和b为物质的为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是是()A. 若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是B. 细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系C. 大多数可以运动大多数可以运动D. b过程不需要过程不需要ATP，a过程能体现膜的选择透过性这一过程能体现膜的选择透过性这

24、一生理特性生理特性B4.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是下列相关叙述不正确的是()A细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质D5：据图分析神经细胞，叙述不正确的是：据图分析神经细胞，叙述不正确的是()A此图可表示突触小泡膜此图可表示突触小泡膜B静息电位的形成可能与膜上的、等载体有关静息电位的

25、形成可能与膜上的、等载体有关C若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的A面面D若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气水界面上，水界面上，与水面接触与水面接触A6：现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上材胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上材料，完成下列实验设计并分析有关问题。料，完成下列实验设计并分析有关问题。( 1 ) 为 获 得 纯 净 的 细 胞 膜 ， 应 选 取 上 述 材 料 中 的为 获 得 纯 净 的 细 胞 膜 ， 应 选 取 上 述 材 料 中 的_做实验。选用该材料的原因是它做实验。选用该材料的原因是它_。(2)将选取的上述材料放入将选取的上述材料放入_中，由于中，由于_作用，一段时间后细胞将破裂。作用，一段时间后细胞将破裂。(3)科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺