第2節(jié)細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

1、細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能一、生物膜系統(tǒng)：一、生物膜系統(tǒng)：細(xì)胞內(nèi)存在著一套復(fù)雜的膜系統(tǒng)，它由細(xì)胞膜、核膜以及細(xì)胞器細(xì)胞內(nèi)存在著一套復(fù)雜的膜系統(tǒng)，它由細(xì)胞膜、核膜以及細(xì)胞器的膜共同組成。它們在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，這的膜共同組成。它們在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，這種結(jié)構(gòu)體系，就稱作細(xì)胞膜系統(tǒng)（也可稱生物膜系統(tǒng)）。種結(jié)構(gòu)體系，就稱作細(xì)胞膜系統(tǒng)（也可稱生物膜系統(tǒng)）。(1)選材：哺乳動物選材：哺乳動物 ，原因是其沒，原因是其沒有有 。(2)原理：紅細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞原理：紅細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞 ，細(xì)胞內(nèi)的，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出，從而得到細(xì)胞膜。物質(zhì)流出，從而得到細(xì)胞

2、膜。 成熟的紅細(xì)胞成熟的紅細(xì)胞細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器吸水漲破吸水漲破1細(xì)胞膜的制備細(xì)胞膜的制備2細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分(1)主要成分是主要成分是 ，另外還有少量的，另外還有少量的_。(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中， 最豐富。最豐富。(3)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜， 的種類和數(shù)量越多。的種類和數(shù)量越多。3細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的功能(1)將細(xì)胞與將細(xì)胞與 分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的_。(2)控制物質(zhì)進出細(xì)胞控制物質(zhì)進出細(xì)胞細(xì)胞需要的細(xì)胞需要的 進入細(xì)胞。進入細(xì)胞。細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞產(chǎn)生的 、 和廢物排到細(xì)胞外。和廢物排到細(xì)胞外

3、。細(xì)胞膜的控制作用是細(xì)胞膜的控制作用是 。 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)磷脂磷脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)外界環(huán)境外界環(huán)境營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界抗體抗體激素激素相對的相對的糖類糖類相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定(3)進行細(xì)胞間的信息交流進行細(xì)胞間的信息交流基礎(chǔ)：大多與細(xì)胞膜的基礎(chǔ)：大多與細(xì)胞膜的 有關(guān)。有關(guān)。方式方式 糖被糖被(糖蛋白糖蛋白)a通過細(xì)胞分泌的通過細(xì)胞分泌的 間接傳遞信息。間接傳遞信息。b通過相鄰兩細(xì)胞的通過相鄰兩細(xì)胞的 直接接觸傳遞信息。直接接觸傳遞信息。c通過相鄰兩細(xì)胞間形成通過相鄰兩細(xì)胞間形成 進行信息交流。進行信息交流。 化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)(信號分子）信號分子）細(xì)胞膜細(xì)胞膜通道通道不同種類的

4、細(xì)胞，細(xì)胞膜的成分及含量不完全相不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞膜的成分及含量不完全相同，如動物細(xì)胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細(xì)同，如動物細(xì)胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細(xì)胞膜中含量很少或沒有。胞膜中含量很少或沒有。細(xì)胞在不同時期，細(xì)胞膜的成分及含量也會發(fā)生變細(xì)胞在不同時期，細(xì)胞膜的成分及含量也會發(fā)生變化，如癌細(xì)胞糖蛋白減少?；?，如癌細(xì)胞糖蛋白減少。 特別提醒：特別提醒：(1)動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，不但省去了去除細(xì)胞壁的動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，不但省去了去除細(xì)胞壁的麻煩，而且無細(xì)胞壁的支持、保護，細(xì)胞易吸水脹破。麻煩，而且無細(xì)胞壁的支持、保護，細(xì)胞易吸水脹破。(2)哺乳動物和人成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核和具

5、有膜哺乳動物和人成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核和具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，易用離心分離法得到不摻雜細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，易用離心分離法得到不摻雜細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的純凈的細(xì)胞膜。系統(tǒng)的純凈的細(xì)胞膜。(3)紅細(xì)胞數(shù)量大，材料易得。紅細(xì)胞數(shù)量大，材料易得。 二、實驗二、實驗 體驗制備細(xì)胞膜的方法體驗制備細(xì)胞膜的方法1選哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作實驗材料的原因：選哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作實驗材料的原因：細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度。把細(xì)胞放入清水細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度。把細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞由于吸水而脹破，除去細(xì)胞內(nèi)的其他物中，細(xì)胞由于吸水而脹破，除去細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)，得到細(xì)胞膜質(zhì)，得到細(xì)胞膜。2實驗原理：實驗原理：3實

6、驗步驟實驗步驟 ：(1)取得紅細(xì)胞后應(yīng)先用適量的生理鹽水稀釋，目的是：取得紅細(xì)胞后應(yīng)先用適量的生理鹽水稀釋，目的是：使紅細(xì)胞分散開，不易凝集成塊。使紅細(xì)胞分散開，不易凝集成塊。使紅細(xì)胞暫時維持原有的形態(tài)。使紅細(xì)胞暫時維持原有的形態(tài)。(2)操作時載物臺應(yīng)保持水平，否則易使蒸餾水流走。操作時載物臺應(yīng)保持水平，否則易使蒸餾水流走。(3)滴蒸餾水時應(yīng)緩慢，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時滴蒸餾水時應(yīng)緩慢，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)變化。用顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)變化。(4)如果該實驗過程不是在載物臺上的載玻片上操作，如果該實驗過程不是在載物臺上的載玻片上操作，而是在試管中進行，那要想獲

7、得較純凈的細(xì)胞膜，而是在試管中進行，那要想獲得較純凈的細(xì)胞膜，紅細(xì)胞破裂后，還必須經(jīng)過離心、過濾才能成功。紅細(xì)胞破裂后，還必須經(jīng)過離心、過濾才能成功。 4實驗注意事項：實驗注意事項：注注: :1 1、直接聯(lián)系是指膜結(jié)構(gòu)的膜之間相連、直接聯(lián)系是指膜結(jié)構(gòu)的膜之間相連, ,間接聯(lián)系是指不同間接聯(lián)系是指不同膜結(jié)構(gòu)之間通過小泡發(fā)生膜的相互轉(zhuǎn)化。膜結(jié)構(gòu)之間通過小泡發(fā)生膜的相互轉(zhuǎn)化。2 2、液泡、葉綠體的膜與其它有膜結(jié)構(gòu)也有一定的聯(lián)系。、液泡、葉綠體的膜與其它有膜結(jié)構(gòu)也有一定的聯(lián)系。3 3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在其它膜結(jié)構(gòu)中處于中心地位、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在其它膜結(jié)構(gòu)中處于中心地位間接聯(lián)系間接聯(lián)系間接聯(lián)系間接聯(lián)系直接聯(lián)系直接聯(lián)系內(nèi)質(zhì)

8、網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體核膜核膜線粒體線粒體細(xì)胞膜細(xì)胞膜 真核細(xì)胞的生物膜約占細(xì)胞干重的真核細(xì)胞的生物膜約占細(xì)胞干重的70%70%80%80%，最多的是內(nèi)質(zhì)，最多的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng), ,因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在各種膜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系中處于中心地位。各種生因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在各種膜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系中處于中心地位。各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系可以這樣表達(dá)：物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系可以這樣表達(dá)：三、生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系：三、生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系：1 1、生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系：、生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系： 核糖體核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體高爾基體 細(xì)胞膜細(xì)胞膜（胞吐）（胞吐） （合成肽鏈）（合成肽鏈） （折疊、組裝、（折疊、組裝、 （濃

9、縮、加工、運輸）（濃縮、加工、運輸） 糖基化、運輸）糖基化、運輸） 分泌蛋白分泌蛋白 線粒體線粒體( (供能供能) ) ( (細(xì)胞外）細(xì)胞外）結(jié)論：結(jié)論：各種生物膜在功能上既有明確的分工，又有緊密的各種生物膜在功能上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。各種生物膜相互配合，協(xié)同工作，才使得細(xì)胞這臺聯(lián)系。各種生物膜相互配合，協(xié)同工作，才使得細(xì)胞這臺高度精密的生命機器能夠持續(xù)、高效地運轉(zhuǎn)。它們所形成高度精密的生命機器能夠持續(xù)、高效地運轉(zhuǎn)。它們所形成的結(jié)構(gòu)體系，就是細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。的結(jié)構(gòu)體系，就是細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。2 2、各種生物膜在功能的聯(lián)系：、各種生物膜在功能的聯(lián)系： 1 1、使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定

10、的內(nèi)環(huán)境。、使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。 2 2、在細(xì)胞與環(huán)境間進行著物質(zhì)流（物質(zhì)運輸）、在細(xì)胞與環(huán)境間進行著物質(zhì)流（物質(zhì)運輸）、能量流（能量轉(zhuǎn)換）和信息流（信息傳遞）。能量流（能量轉(zhuǎn)換）和信息流（信息傳遞）。 3 3、膜上附著大量酶，有利于生化反應(yīng)順利進行。、膜上附著大量酶，有利于生化反應(yīng)順利進行。 4 4、生物膜把細(xì)胞分割成許多小區(qū)保證細(xì)胞內(nèi)的、生物膜把細(xì)胞分割成許多小區(qū)保證細(xì)胞內(nèi)的生命活動高效、有序地進行。生命活動高效、有序地進行。3 3、生物膜的重要生理作用：、生物膜的重要生理作用：1、（多選題）、（多選題）生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動中的生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動中的作用主要體現(xiàn)在（作

11、用主要體現(xiàn)在（ ）a a、在細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運輸過程中起重要作用、在細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運輸過程中起重要作用b b、使核內(nèi)遺傳信息的傳遞不受細(xì)胞質(zhì)的影響、使核內(nèi)遺傳信息的傳遞不受細(xì)胞質(zhì)的影響c c、廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點、廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點d d、使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域化、使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域化a a、c c、d d課堂演練課堂演練2、下列關(guān)于細(xì)胞膜的敘述，不正確的是（、下列關(guān)于細(xì)胞膜的敘述，不正確的是（ ）a細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成b不同功能的細(xì)胞，其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和不同功能的細(xì)胞，其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同數(shù)量相同c組成細(xì)胞

12、膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富d癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細(xì)胞膜成分的改癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細(xì)胞膜成分的改變有關(guān)變有關(guān)b3下列各項中，不屬于細(xì)胞膜功能的是（下列各項中，不屬于細(xì)胞膜功能的是（ ）a控制某些分子和離子出入細(xì)胞控制某些分子和離子出入細(xì)胞b細(xì)胞識別、細(xì)胞與環(huán)境之間物質(zhì)交換細(xì)胞識別、細(xì)胞與環(huán)境之間物質(zhì)交換c使細(xì)胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境使細(xì)胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境d控制合成細(xì)胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)控制合成細(xì)胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)d解析：細(xì)胞膜的三大基本功能是：作為解析：細(xì)胞膜的三大基本功能是：作為“邊界邊界”將細(xì)胞將細(xì)胞與外界環(huán)境分開；控制物質(zhì)進出細(xì)胞；進行細(xì)胞間

13、的與外界環(huán)境分開；控制物質(zhì)進出細(xì)胞；進行細(xì)胞間的信息交流。信息交流。4、下列關(guān)于生物膜的敘述，不正確的是（、下列關(guān)于生物膜的敘述，不正確的是（ ）a細(xì)胞完成分化以后，其細(xì)胞膜的通透性穩(wěn)定不變細(xì)胞完成分化以后，其細(xì)胞膜的通透性穩(wěn)定不變b膜的流動性是細(xì)胞生物膜相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)膜的流動性是細(xì)胞生物膜相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)c特異性免疫系統(tǒng)通過細(xì)胞膜表面的分子識別特異性免疫系統(tǒng)通過細(xì)胞膜表面的分子識別“自自己己”和和“非己非己”d分泌蛋白合成越旺盛的細(xì)胞，其高爾基體膜成分分泌蛋白合成越旺盛的細(xì)胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快的更新速度越快 a5、根據(jù)圖解回答下面的問題：、根據(jù)圖解回答下面的問題：（1）圖中反映的

14、是細(xì)胞膜）圖中反映的是細(xì)胞膜 的功能。的功能。（2）若圖中甲表示的是發(fā)）若圖中甲表示的是發(fā)出信號的細(xì)胞，則乙表示的出信號的細(xì)胞，則乙表示的是是 細(xì)胞。細(xì)胞。（3）若圖中）若圖中1表示與膜結(jié)合表示與膜結(jié)合的信號分子，則的信號分子，則2表示表示 細(xì)胞膜上細(xì)胞膜上的的 ，其化學(xué)本是，其化學(xué)本是 。信息交流信息交流靶靶靶靶受體受體蛋白質(zhì)（糖蛋白）蛋白質(zhì)（糖蛋白）6、閱讀下列材料后，回答問題：、閱讀下列材料后，回答問題：科學(xué)家在進行細(xì)胞膜化學(xué)成分分析時，采用哺乳動物或人的紅細(xì)胞作為實科學(xué)家在進行細(xì)胞膜化學(xué)成分分析時，采用哺乳動物或人的紅細(xì)胞作為實驗材料。將其特殊處理使細(xì)胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，

15、再將溶驗材料。將其特殊處理使細(xì)胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉，即可得到純凈的細(xì)胞膜出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉，即可得到純凈的細(xì)胞膜(又稱血影又稱血影)。有的科學(xué)家將。有的科學(xué)家將“血影血影”中的脂質(zhì)提取出來，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層，所形中的脂質(zhì)提取出來，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細(xì)胞整個表面積的成的薄膜面積是原來細(xì)胞整個表面積的2倍。倍。 (1)如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象？如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象？_。(2)紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是_，這種物質(zhì)，這種物質(zhì)的特性是的特性是_，因而使紅細(xì)胞具有因而使紅細(xì)胞具有_的功能。的功能。(3)“血影血影”的化學(xué)組成是的化學(xué)組成是_、_、_，其中的脂質(zhì)主，其中的脂質(zhì)主要是指要是指_。(4)選取雞的紅細(xì)胞驗證細(xì)胞膜具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)可以嗎？若選用雞的選取雞的紅細(xì)胞驗證細(xì)胞膜具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)可以嗎？若選用雞的紅細(xì)胞會得到什么結(jié)論？紅細(xì)胞會