2017-6-3细胞膜和生物膜的流动镶嵌模型

细胞膜——系统的边界第二部分细胞的基本结构与物质运输生物膜的流动镶嵌模型一、显微结构和亚显微结构：1、显微结构：指在光学显微镜下观察到的细小结构。

2、亚显微结构：

指在电子显微镜下观察到的微小结构，观察到的结构直径在0.2mm以下。

二、细胞的亚显微结构示意图：（2）要知道各种结构的功能。

（1）要知道各种结构的名称。1、要求：

2、动、植物细胞的亚显微结构的区别：

细胞壁的有无、叶绿体的有无、液泡的有无、中心体的有无。

细胞有前三者，

细胞和

细胞有后者。

根尖分生区细胞等无叶绿体和液泡，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特殊情况。

注意：成熟植物低等植物动物三、细胞壁：2、化学成份：

主要成分是

和

，要除去它可用

酶处理。呈网状，对于物质的通透属于

性的。与其形成有关的细胞器为

和----------

。纤维素果胶纤维素酶和果胶全透3、主要功能：

对植物细胞具有

和

的作用。支持保护1．位置：植物细胞________的外面。细胞膜高尔基体线粒体

提示：因为我们这里的“系统”是生命系统。在组成细胞的结构中，具有生命活性的结构是细胞膜、细胞质和细胞核，而细胞壁并不具有生命活性。思考：四、细胞膜——系统的边界：

植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边界”却是细胞膜呢？（一）位置：

细胞壁内表面，原生质体外表面。说明：

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

状态，这时原生质层的最外层就是细胞膜。质壁分离说明：(1)主要成分是

，另外还有少量的

。(2)细胞膜成分中含量最多的是脂质，该成分含量最丰富的是

。蛋白质与脂质糖类磷脂（二）细胞膜的成分及制备：1．细胞膜的成分：化合物含量作用脂质磷脂≈50%构成细胞膜的基本骨架胆固醇与膜的流动性有关蛋白质≈40%膜功能的主要承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。如载体、受体糖类少量糖蛋白与细胞识别有关，具有保护、润滑作用胆碱磷酸甘油脂肪酸C、H、OC、H、OO、PC、H、NC、H、O、N、P吸水涨破2．细胞膜的制备：(1)选材：-------------------------------------

。(2)选材原因:①无

和众多

，易制得纯净的细胞膜。②无

，细胞易吸水涨破。

(3)实验原理：细胞

获得细胞膜。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。细胞核细胞器细胞壁③红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。哺乳动物成熟的红细胞（4）实验步骤：（引流法）（1）将细胞与外界环境

，保障细胞内部环境的相对稳定。（2）控制物质---------------①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。②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）不能排出。

分隔开进出细胞（三）功能：1、功能：①通过

传递信息，如激素调节、突触中兴奋传递。②通过

直接接触传递信息，如受精作用、效应T细胞裂解靶细胞。③通过

传递信息，如植物细胞胞间连丝。化学物质细胞膜细胞通道细胞间信息交流（3）进行

。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形成通道传递信息2．细胞膜功能之间的关系：1、不同细胞的细胞膜中所含蛋白质与脂质的比例和含量不同，这与细胞的功能有关，如功能复杂的膜中，蛋白质数量和种类越多。2、细胞膜的组分也会发生变化，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质。3、糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。说明：(1)红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可用作提取细胞膜的材料。()(2)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。()(4)脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分。()判断正误：××√√1．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的何种功能(

)A．将细胞与外界环境分开B．控制物质进出细胞C．进行细胞间信息交流D．促进物质的运输随学随练：C2、下列生理现象中，没有涉及细胞间信息交流的是(

)A．记忆细胞识别特定抗原B．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D．同种生物的精子与卵细胞结合C

例3：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(

)A.类囊体膜B.线粒体外膜C.细胞膜D.滑面内质网膜C例4：下列不属于细胞间信息交流实例的是（）A.垂体分泌的促甲状腺激素通过血液运输到甲状腺，与甲状腺细胞膜表面的受体结合B.吞噬细胞对抗原处理后，以直接接触方式将抗原呈递给T细胞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、能量转换和信息传递D例5：下列哪一项不属于细胞膜的功能(

)A．控制物质进出细胞B．将产生的抗体分泌到细胞外C．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D1、对生物膜结构的探索历程：五、生物膜的流动镶嵌模型：时间实例（实验）结论（假说）19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构罗伯特森认为生物膜由

三层结构构成1970年人鼠细胞杂交实验细胞膜具有

.1972年桑格和尼克森提出了生物膜的

.膜是由脂质组成的脂质和蛋白质排列为连续的两层蛋白质—脂质—蛋白质流动性流动镶嵌模型细胞融合37℃40min1970年科学家做了如下实验：膜具有一定的流动性实验证明：

人细胞小鼠细胞杂交细胞

①

构成膜的基本支架。

②蛋白质分子有的

磷脂双分子层表面，有的部分或全部

磷脂双分子层中，有的

于整个磷脂双分子层。

③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

。

④糖蛋白的功能为

，还有保护和润滑作用；（解题时用于判断膜的内外）磷脂双分子层镶在贯穿糖蛋白糖脂识别作用嵌入2、(1)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磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白磷脂分子(2)结构模型:糖类糖蛋白（细胞膜外）蛋白质分子磷脂双分子层②原因(结构基础)：组成膜的-------------

和

大都是运动的。流动性磷脂分子蛋白质（3）细胞膜的结构特点：①特点：具有一定的

。③实验验证——人鼠细胞融合实验:主要受

影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。温度

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。④实例：⑤影响因素：（4）细胞膜的功能特性：具有

。选择透过性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。①区别：流动性是细胞膜结构的特性，选择透过性是功能的特性.②联系：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：3、细胞膜的组成、结构和功能关系：4、实验—细胞膜成分的鉴定及功能验证①用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解；②脂溶性物质能够优先通过细胞膜；③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：(2)细胞膜中蛋白质成分的鉴定：①制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定；②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：

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。(5)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，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，死细胞着色）(3)细胞膜中糖类的鉴定：

用斐林试剂鉴定1．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(

)随学随练：A．a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性B．c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D．细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关

C2、如图为细胞膜的亚显微结构，下列相关叙述错误的是(

)A．图中①能完成细胞间的信息传递B．图中②的种类是由遗传物质决定的C．图中③是细胞膜的基本支架D．吞噬细胞吞噬抗原仅需要②参与D3.如图所示为细胞膜的亚显微结构，其中a和b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是(

)A.若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是Ⅱ→ⅠB.细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与②有密切的关系C.大多数②可以运动D.b过程不需要ATP，a过程能体现膜的选择透过性这一生理特性B4.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(

)A．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C．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D5：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B．静息电位的形成可能与膜上的②、⑤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A面D．若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气—水界面上，③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。(1)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__________。(2)将选取的上述材料放入__________中，由于__________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，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为_