細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

1、第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 1.探究活動(dòng)：細(xì)胞膜的研究簡(jiǎn)史,（1）1895年,Overton發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。 20年后，紅細(xì)胞細(xì)胞膜分離并化學(xué)分析。,結(jié)論：化學(xué)分析表明，細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),補(bǔ)充：細(xì)胞膜的制備,1、選材,分離膜、質(zhì),其他膜性結(jié)構(gòu)影響,細(xì)胞壁影響,選動(dòng)物細(xì)胞,選哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞,吸水漲破,2、過(guò)程,低滲溶液,細(xì)胞漲破,離心,胞外溶液濃度低于胞內(nèi)，細(xì)胞吸水,溶血，細(xì)胞膜破裂，釋放出血紅蛋白等,（2）1917年，Langmuirwa將磷脂溶于苯和水中，苯揮發(fā)完以后，磷脂分子排列成了單層，而且其磷酸基團(tuán)的極性頭部都浸在水

2、中。,如果換成苯溶液， 應(yīng)該是？,頭部： 極性親水,尾部： 非極性,結(jié)論：,（3）1925年,荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel用丙酮抽提了人的紅細(xì)胞膜的膜脂成分，并在水面上輔成了單分子層，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膜脂分子在水面的輔展面積是紅細(xì)胞表面積的2倍。,結(jié)論：細(xì)胞膜由兩層磷脂分子組成,這兩層磷脂分子究竟該如何排列？,胞外,胞內(nèi),2.辛格（S.J.Singer）： 流動(dòng)鑲嵌模型 （1）成分：,存在形式：覆蓋、鑲嵌、貫穿,物質(zhì)運(yùn)輸：載體蛋白,信號(hào)傳導(dǎo)：糖蛋白（如 受體蛋白等）,磷脂：,蛋白質(zhì),主要成分,脂質(zhì),膽固醇：,磷脂雙分子層為基本骨架,糖脂：,功能：細(xì)胞膜功能的主要執(zhí)行者,3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性：

3、,人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)（弗雷、埃迪登）：膜蛋白的運(yùn)動(dòng),磷脂分子的運(yùn)動(dòng),另：變形蟲(chóng)變形；精卵細(xì)胞融合；分泌蛋白的分泌等,流動(dòng)性,三、細(xì)胞膜的功能 1.功能,（1）界膜，起屏障作用,（2）控制細(xì)胞與外界物質(zhì)交換,（3）控制細(xì)胞之間的信息傳遞,保護(hù)細(xì)胞不受外來(lái)物質(zhì)的干擾和有害物質(zhì)的侵襲,吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物,細(xì)胞膜表面的糖蛋白具有識(shí)別作用,2.功能特性：選擇透過(guò)性,第二節(jié) 細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,一、幾種運(yùn)輸方式及比較,穿膜運(yùn)輸,膜泡運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸,單純擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,內(nèi)吞,外排,吞噬,胞飲,是否直接穿膜,是否消耗能量,是否需要載體,如水、氣體、甘油、尿素、酒精、脂肪酸,如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞

4、,如氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖,大固體顆粒，如變形蟲(chóng)的吞噬,小顆?；蛞后w，如腎小管上皮細(xì)胞重吸收原尿中蛋白質(zhì)分子,如分泌蛋白,膜泡運(yùn)輸,跨膜運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸,單純擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,內(nèi)吞（吞噬、 胞飲）,外排,高濃度到低濃度,低濃度到高濃度,細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外,需要,不需,需要,不需,需要,不需,需要,不需,需要,不需,氧、二氧化碳、水、 甘油、乙醇、苯,紅細(xì)胞吸收葡萄糖,葡萄糖、氨基酸、 無(wú)機(jī)鹽；,分泌蛋白的釋放,吞噬細(xì)胞吞噬異物 變形蟲(chóng)攝食,？膜泡運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，物質(zhì)穿過(guò)了幾層膜？ 主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？ 膜泡運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程建立在細(xì)胞膜的什么特性的基礎(chǔ)上？,二、滲透作

5、用,1.概念：水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。 2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)： 半透膜 半透膜兩側(cè)的濃度差： 3.水：含量最多的化合物 自由水（自由流動(dòng)）：各種代謝反應(yīng)的介質(zhì)；溶劑 結(jié)合水（和其他物質(zhì)結(jié)合）：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分 注;自由水比例高表現(xiàn)為代謝旺盛；結(jié)合水比例高表現(xiàn)為抗逆性強(qiáng),過(guò)濾膜（直徑大小決定能否通過(guò)）：如 牛皮紙、玻璃紙、蛋殼膜 選擇透過(guò)性膜（生命需要決定能否通過(guò)）：如 細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜等,允許一部分物質(zhì)通過(guò)，不允許另一部分物質(zhì)通過(guò)的膜,溶液濃度和溶劑濃度,滲透系統(tǒng)模型,4.滲透作用模型,？溶液濃度大小關(guān)系？ 最后溶液不再升高后，內(nèi)外濃度一樣嗎？ 注：相關(guān)實(shí)驗(yàn)變形U形管等,5.洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn) （1）原理： 原生質(zhì)層半透膜 細(xì)胞液與外界溶液濃度差異濃度差 原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的伸縮性差異,原生質(zhì)層,半透膜,質(zhì),壁,實(shí)驗(yàn)材料及試劑： 紫色洋蔥鱗片葉表皮； 0.3g/ml的蔗糖溶液 ？蔗糖溶液的濃度是任