細胞膜的結構和功能

1、第一節(jié)細胞膜的結構和功能,一、細胞膜的結構 1.探究活動：細胞膜的研究簡史,（1）1895年,Overton發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易透過細胞膜進入細胞中。 20年后，紅細胞細胞膜分離并化學分析。,結論：化學分析表明，細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),補充：細胞膜的制備,1、選材,分離膜、質(zhì),其他膜性結構影響,細胞壁影響,選動物細胞,選哺乳動物紅細胞,吸水漲破,2、過程,低滲溶液,細胞漲破,離心,胞外溶液濃度低于胞內(nèi)，細胞吸水,溶血，細胞膜破裂，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，而且其磷酸基團的極性頭部都浸在水

2、中。,如果換成苯溶液， 應該是？,頭部： 極性親水,尾部： 非極性,結論：,（3）1925年,荷蘭科學家Gorter和Grendel用丙酮抽提了人的紅細胞膜的膜脂成分，并在水面上輔成了單分子層，結果發(fā)現(xiàn)膜脂分子在水面的輔展面積是紅細胞表面積的2倍。,結論：細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）： 流動鑲嵌模型 （1）成分：,存在形式：覆蓋、鑲嵌、貫穿,物質(zhì)運輸：載體蛋白,信號傳導：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：細胞膜功能的主要執(zhí)行者,3.細胞膜的結構特性：

3、,人鼠細胞雜交實驗（弗雷、埃迪登）：膜蛋白的運動,磷脂分子的運動,另：變形蟲變形；精卵細胞融合；分泌蛋白的分泌等,流動性,三、細胞膜的功能 1.功能,（1）界膜，起屏障作用,（2）控制細胞與外界物質(zhì)交換,（3）控制細胞之間的信息傳遞,保護細胞不受外來物質(zhì)的干擾和有害物質(zhì)的侵襲,吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物,細胞膜表面的糖蛋白具有識別作用,2.功能特性：選擇透過性,第二節(jié) 細胞膜的物質(zhì)運輸功能,一、幾種運輸方式及比較,穿膜運輸,膜泡運輸,被動運輸,主動運輸,單純擴散,協(xié)助擴散,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,如葡萄糖進入紅細胞

4、,如氨基酸、無機鹽、葡萄糖,大固體顆粒，如變形蟲的吞噬,小顆?；蛞后w，如腎小管上皮細胞重吸收原尿中蛋白質(zhì)分子,如分泌蛋白,膜泡運輸,跨膜運輸,被動運輸,主動運輸,單純擴散,協(xié)助擴散,內(nèi)吞（吞噬、 胞飲）,外排,高濃度到低濃度,低濃度到高濃度,細胞外到細胞內(nèi),細胞內(nèi)到細胞外,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,紅細胞吸收葡萄糖,葡萄糖、氨基酸、 無機鹽；,分泌蛋白的釋放,吞噬細胞吞噬異物 變形蟲攝食,？膜泡運輸?shù)倪^程中，物質(zhì)穿過了幾層膜？ 主動運輸?shù)倪^程體現(xiàn)了細胞膜的什么特性？ 膜泡運輸?shù)倪^程建立在細胞膜的什么特性的基礎上？,二、滲透作

5、用,1.概念：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。 2.結構基礎： 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）：各種代謝反應的介質(zhì)；溶劑 結合水（和其他物質(zhì)結合）：細胞的結構成分 注;自由水比例高表現(xiàn)為代謝旺盛；結合水比例高表現(xiàn)為抗逆性強,過濾膜（直徑大小決定能否通過）：如 牛皮紙、玻璃紙、蛋殼膜 選擇透過性膜（生命需要決定能否通過）：如 細胞膜、細胞器膜、核膜等,允許一部分物質(zhì)通過，不允許另一部分物質(zhì)通過的膜,溶液濃度和溶劑濃度,滲透系統(tǒng)模型,4.滲透作用模型,？溶液濃度大小關系？ 最后溶液不再升高后，內(nèi)外濃度一樣嗎？ 注：相關實驗變形U形管等,5.洋蔥鱗片葉表皮細胞的質(zhì)壁分離和復原實驗 （1）原理： 原生質(zhì)層半透膜 細胞液與外界溶液濃度差異濃度差 原生質(zhì)層與細胞壁的伸縮性差異,原生質(zhì)層,半透膜,質(zhì),壁,實驗材料及試劑： 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