细胞膜与物质运输演示文稿
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《细胞膜与物质运输》PPT课件
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3
关于“膜”的几个概念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。 膜相结构：具有膜的一切细胞结构。 内膜系统：在结构、功能及发生上为连续统一体的
细胞内膜相结构。 单位膜：生物膜的结构单位。
电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明”的三 层结构通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单 位膜。
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磷脂
• 磷脂酰胆碱（卵磷脂） • 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） • 磷脂酰丝氨酸 • 磷脂酰肌醇（含量少、在信息传递
中起作用） • 鞘磷脂
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11
模图 型示
膜 磷 脂 的 分 子 结 构
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12
磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰胆碱
鞘磷脂
图示 四种磷脂分子结构模式图
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23
膜蛋白的功能
• 膜内在蛋白的功能： 受体（识别，传递信息） 载体蛋白（物质运输） 酶（催化、供能如ATP酶） 通道蛋白 抗原（镶嵌在膜中的糖蛋白或糖脂 如血型抗原） G蛋白（介导信号转导）
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24
膜脂双分子层构成膜的主 体或骨架。 膜蛋白插入脂双分子层中 或附于脂双层表面。膜蛋 白是膜功能的承担者。
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7
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8
表：各种生物膜组成近似值
膜
蛋白质（％） 脂类（％） 糖类（％） 蛋白质／脂类
髓鞘 质膜
血小板 人红细胞 变形虫 小鼠肝细胞
18
33-42 49 54 46
淋巴细胞
60
Hela细胞
60
牛视网膜杆状细胞 51
革兰氏阳性菌
细胞膜的物质运输功能 ppt课件
②特点：不需要能量，需要载体蛋白
③动力：细胞膜两侧存在的物质分子 浓度差
④曲线： 运
. 输
速
P
率
0
细胞外浓度
⑤实例：葡萄糖进入红细胞
一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度 的扩散方式。
被 动
自由扩散：物质通过简单的扩散 作用进出细胞。
运
输
协助扩散：进出细胞的物质借助
载体蛋白的扩散。
思考与讨论
物质是（ D ）
A、氧气 B、脂肪酸、水 C、葡萄糖、水 D、钾离子、氨基酸
3、人的红细胞和血浆中的各种离子浓 度（mmol/L）如下
K+
Na+
Ca+
Cl-
红细 胞
150
26
70.1
74
血浆
5
144
3.2
111
1、红细胞中K＋和Ca＋的浓度明显高
于血浆， K＋和Ca＋ 进入红细胞的方
式是 主动运输，这种方式的必要条件
第二节
细胞膜的物质运输功能
被动运输
跨膜运输
细胞膜的物 质运输方式
主动运输
膜泡运输：胞吞和胞吐
据图探讨问题：
1、什么样的分子能够通过脂双层？ 物质跨膜运输方式之一：自由扩散 什么样的分子不能通过？
自由扩散
1、自由扩散
①方向：顺浓度梯度运输（高→低）
②特点：不需要载体蛋白和能量
③动力：细胞两侧存在的物质分子浓
P.
0
氧气浓度
自由扩散或协助扩散
. A（A点由无氧呼吸提供能量）
0
氧气浓度
主动运输
3.温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而 会影响物质跨膜运输的速率
细胞膜的物质运输功能PPT演示文稿
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
单纯扩散： 小分子物质按照一般扩散作用的原理
（自由扩散） 从分子密度高的地方向分子密度低的 地方运动，能够自由通过细胞膜。
协助扩散： 血浆中的葡萄糖进入红细胞时，必须有
载体蛋白的协助。
④实验现象
⑤思考
1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？ 如果没有细胞壁，细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜。
吞噬
内吞
胞饮
外排
特征：
①运输方向与浓度无关
②不需要载体，通过膜泡运输
③需要消耗能量
患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时 需要及时补充水分，同时也需要补充 体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄 糖盐水是常见的治疗方法。
大量出汗会排出过多的无机盐， 导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调， 这时应多喝淡盐水。
一、被动运输
1.含量：很少，仅占1％－1.5％
2.无机盐在细胞中的存在形式： ——离子形式
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
分
析
讨
论
血
红
蛋
白
为什么缺铁会导致贫血？ 铁是血红蛋白的重要组分
植物缺镁会影响光合作用，为什么？
镁是叶绿素的重要组分
2、结构基础－渗透系统
半透膜 半透膜两侧有存在浓度差的溶液
渗 透 作 用 装 置
3、动植物细胞的渗透系统
成熟植物细胞
动物细胞
原生质层 半透膜
细胞液 具有浓度 外界溶液 差的溶液
4、实例：质壁分离和复原实验
单纯扩散： 小分子物质按照一般扩散作用的原理
（自由扩散） 从分子密度高的地方向分子密度低的 地方运动，能够自由通过细胞膜。
协助扩散： 血浆中的葡萄糖进入红细胞时，必须有
载体蛋白的协助。
④实验现象
⑤思考
1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？ 如果没有细胞壁，细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜。
吞噬
内吞
胞饮
外排
特征：
①运输方向与浓度无关
②不需要载体，通过膜泡运输
③需要消耗能量
患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时 需要及时补充水分，同时也需要补充 体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄 糖盐水是常见的治疗方法。
大量出汗会排出过多的无机盐， 导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调， 这时应多喝淡盐水。
一、被动运输
1.含量：很少，仅占1％－1.5％
2.无机盐在细胞中的存在形式： ——离子形式
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
分
析
讨
论
血
红
蛋
白
为什么缺铁会导致贫血？ 铁是血红蛋白的重要组分
植物缺镁会影响光合作用，为什么？
镁是叶绿素的重要组分
2、结构基础－渗透系统
半透膜 半透膜两侧有存在浓度差的溶液
渗 透 作 用 装 置
3、动植物细胞的渗透系统
成熟植物细胞
动物细胞
原生质层 半透膜
细胞液 具有浓度 外界溶液 差的溶液
4、实例：质壁分离和复原实验
《细胞膜物质运输》课件
胞吞胞吐的定义与特点
总结词
胞吞胞吐是细胞膜物质运输的重要方式，具有选择性、耗能、快速的特点。
详细描述
胞吞胞吐是指细胞通过膜的变形和内陷，将胞外物质包裹进细胞内或从细胞内释放到胞外的过程。这一过程具有 选择性，只允许特定物质通过，同时需要消耗能量，并且具有快速的特点，能够迅速完成物质的转运。
胞吞胞吐的分类
总结词
胞吞胞吐可分为吞噬、胞饮和分泌三种 类型。
VS
详细描述
根据胞吞胞吐过程中物质转运的方向和方 式，可以分为吞噬、胞饮和分泌三种类型 。吞噬是指细胞将较大颗粒物质摄入细胞 内的过程，胞饮是指细胞将胞外小分子或 液体物质摄入细胞内的过程，而分泌则是 细胞将合成好的物质释放到胞外的过程。
胞吞胞吐的实例与作用机制
温度
温度影响细胞膜的流动性，从而影响物质运 输的速率。
载体数量
载体数量影响物质运输的速率和量，载体数 量越多，运输速率越快。
pH值
pH值影响细胞膜上离子的通透性和离子的 解离状态，从而影响物质运输。
物质运输异常与疾病的关系
糖尿病
葡萄糖进入细胞受阻，导致血糖升高。
高血压
钠离子摄入过多，导致血压升高。
物质运输的类型与方式
主动运输
需要消耗能量，将物质从低浓度向高浓度方向运 输，如钠泵、钙泵等。
被动运输
顺浓度梯度进行物质转运，分为自由扩散和协助 扩散两种方式。
胞吞胞吐
大分子物质或团块通过细胞膜的包裹和释放，实 现物质的转运。
02
主动运输
主动运输的定义与特点
总结词
主动运输是一种需要消耗能量和载体蛋白的物质运输方式，具有选择性、逆浓度梯度运输的特点。
05
物质运输的调节与影响因素
医学第六章细胞膜与物质的跨膜运输ppt课件
21
–协同运输
➢ 钠钾泵
即Na+-K+ATP酶，分布于动物细胞的质膜。
构成：由α和β两个亚单位组成的跨膜蛋白， α亚单 位胞质端有与Na+和ATP的结合位点，外端有与K + 和乌 本苷结合的位点。 β亚单位作用不清楚。
工作原理：
– Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化发生构象变化，引起与Na+、 K+的亲和力发生变化来进行其运输的。
系，通过钠钙交换来转运钙离子。
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25
Ca++ 泵
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26
➢ 协同运输
靠间接提供能量完成的主动运输方式。 能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，维持这种电化
学势的是钠钾泵或质子泵。 –动物细胞中常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。 分为：同向协同（symport）与反向协同（antiport）。
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5
被动运输
一、简单扩散 二、协助扩散
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6
一、简单扩散
也叫自由扩散（free diffusion）
特点：
①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；
②不需要提供能量；
③无需膜蛋白的协助。
非极性的小分子如O2、CO2、N2 ；不带电荷的极性小分子，如水、来自素、甘油等可以很快透过脂双层。
第六章 细胞膜与物质的跨膜运输
第一节、穿膜运输 第二节、膜泡运输
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1
概述
据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码 蛋白的15-30%，
细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的 2/3，
细胞膜上存在两类主要的转运蛋白：载体蛋白 （carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。
第四章细胞膜与物质的跨膜运输一详解演示文稿
5.连接蛋白 junction proteins：加固质膜
6.酶enzymes
膜蛋白的存在方式与功能有关
第二十八页，共42页。
例1. 结合蛋白和受体都是跨膜糖蛋白 精子膜表面的结合蛋白（凝集素）识别了卵子膜表 面受体上的特殊糖基
精－卵识别
第二十九页，共42页。
1.保证了受精的种属特异性
2. 是受精的启动步骤
1、磷脂（Phospholipids）的结构和特性
组成：亲水头 部和疏水尾部
特性：双亲性分 子
(amphipathic molecule)
第十三页，共42页。
磷脂酰胆碱
第十四页，共42页。
磷脂的主要类型：四种不同磷脂
磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂）
磷脂酰丝氨酸
磷脂酰胆碱 （卵磷脂）
鞘磷脂：不以 甘油为骨架
为细胞提供保护 为细胞提供较多的质膜表
面，使细胞内部结构区室 化 细胞内物质运输的通道
第四页，共42页。
关于“膜”的几个概念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。
膜相结构：具有膜的一切细胞结构。 内膜系统：在结构、功能及发生上有一定联系的
第八页，共42页。
电镜
第九页，共42页。
一、细胞膜的化学组成
（一）.脂 双层 （二).蛋 白质
(三).糖双层
组成：磷脂、糖脂和胆固醇
极性头部 非极性尾部
第十一页，共42页。
A. 甘油磷脂
B. 鞘磷脂
C. 胆固醇
第十二页，共42页。
三种主要的膜脂类
第三十九页，共42页。
证实膜蛋白的侧向扩散（实验二）：萤光 漂白后恢复技术
6.酶enzymes
膜蛋白的存在方式与功能有关
第二十八页，共42页。
例1. 结合蛋白和受体都是跨膜糖蛋白 精子膜表面的结合蛋白（凝集素）识别了卵子膜表 面受体上的特殊糖基
精－卵识别
第二十九页，共42页。
1.保证了受精的种属特异性
2. 是受精的启动步骤
1、磷脂（Phospholipids）的结构和特性
组成：亲水头 部和疏水尾部
特性：双亲性分 子
(amphipathic molecule)
第十三页，共42页。
磷脂酰胆碱
第十四页，共42页。
磷脂的主要类型：四种不同磷脂
磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂）
磷脂酰丝氨酸
磷脂酰胆碱 （卵磷脂）
鞘磷脂：不以 甘油为骨架
为细胞提供保护 为细胞提供较多的质膜表
面，使细胞内部结构区室 化 细胞内物质运输的通道
第四页，共42页。
关于“膜”的几个概念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。
膜相结构：具有膜的一切细胞结构。 内膜系统：在结构、功能及发生上有一定联系的
第八页，共42页。
电镜
第九页，共42页。
一、细胞膜的化学组成
（一）.脂 双层 （二).蛋 白质
(三).糖双层
组成：磷脂、糖脂和胆固醇
极性头部 非极性尾部
第十一页，共42页。
A. 甘油磷脂
B. 鞘磷脂
C. 胆固醇
第十二页，共42页。
三种主要的膜脂类
第三十九页，共42页。
证实膜蛋白的侧向扩散（实验二）：萤光 漂白后恢复技术
细胞膜的功能及物质运输第二课时文稿演示
渗透系统装置
半透膜 长颈漏斗中有蔗糖液
烧杯中有清水
成熟的植物细胞
原生质层 (选择性透过膜)
细胞内有细胞液
外界溶液
二、渗透作用
1、装置管内液面升高的原因是什么？
单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分 子数量比从漏斗内出来的水分子数量多
2、漏斗颈内的液面会一直上升吗？ 不会。 单位时间内进出漏斗内的水分子数会达 到平衡。
思考：1、发生渗透作用需要什么条件?
1．具有半透膜
2．半透膜两侧存在浓度差
2、发生渗透作用的原理是什么?
确表示水分在三者之间关系的是（C ）
a bc
A a bc C
a bc
B a bc D
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理
是（ D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C、盐水是中性的，不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
四 植物细胞的吸水和失水
细胞膜的功能及物质运输第二课时文稿演示
（优选）细胞膜的功能及物质 运输第二课时
选择透过性膜
• 是具有活性的生物膜，它对物质的通过 既有半透膜的物理性质，还具有主动的 选择性，因此，具有选择透过性的膜必 然具有半透性，而具有半透性的膜不一 定具有选择透过性，活的生物膜才具有， 它既可以让水分子通过，一些离子和小 分子也可以，其他的离子、小分子和大 分子则不能通过。具有选择透过性膜是 活细胞的一个重要特征。
表现
宏观：植物由坚挺到萎焉 液泡（大 小）
微观：质壁分离 细胞液颜色（浅 深） 原生质层与细胞壁分离
选注意事项
0.5克ml的蔗糖溶液，高浓度的蔗糖溶液 导致植物细胞严重失水而死亡，不可能 发生质壁分离复原
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也确保了细胞内结构的稳定
四、大分子和颗粒物质的运输
五、胞吐与胞吞作用
（一）胞吐作用
定义：分泌性蛋白质等分子以运输囊泡的形式从 内质网出发，经高尔基复合体最后与细胞 膜融合，最后完成出胞
胞吐作用
五、胞吐与胞吞作用
（一）胞吐作用
定义：分泌性蛋白质等分子以运输囊泡的形式从 内质网出发，经高尔基复合体最后与细胞 膜融合，最后完成出胞
分类：固有性胞吐途径 调节性Fra bibliotek吐方式五、胞吐与胞吞作用
调节性胞吐方式： ✓ 大量蛋白质、激素等分子储存于高尔基体中，
当细胞受到外界信号刺激时，形成囊泡与质膜 融合后释放 ✓ 分泌量大，比固有性胞吐分泌量高200倍以上
五、胞吐与胞吞作用
（二）胞吞作用
✓ 通过内吞囊泡摄取液体和分子，同时一些特殊 细胞（如免疫细胞）还可吞噬大颗粒物质甚至 整个细胞
（三）膜糖类
细胞衣（cell coat） 保护、润滑、识别
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（一）被动运输—“下坡”
顺浓度差/电化学差，不消耗能量 1. 简单扩散（自由扩散）
2. 协助扩散
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（一）被动运输—“下坡”
顺浓度差/电化学差，不消耗能量 1. 简单扩散（自由扩散） 最简单 不需要膜蛋白的协助 2. 协助扩散 特异的膜转运蛋白：离子通道/载体
二、细胞膜的化学组成
（二）膜蛋白 ——细胞膜功能的主要执行者
功能：1. 参与物质运输 2. 细胞外信号受体 3. 黏附作用 4. 酶催化作用
二、细胞膜的化学组成
（二）膜蛋白
分类：1. 跨膜型（整合蛋白）—去垢剂、有机溶剂 2. 外周蛋白—离子溶液 3. 脂锚定型—去垢剂、有机溶剂
二、细胞膜的化学组成
胞饮作用 胞噬作用
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（二）主动运输—“上坡”
逆浓度差/电化学差，消耗能量
三、小分子物质的跨膜运输
（二）主动运输
逆浓度差/电化学差，消耗能量 借助载体蛋白，耦联运输/离子泵/光能泵
四、大分子和颗粒物质的运输
✓ 不依赖膜转运蛋白，而借助于囊泡完成 ✓ 囊泡运输，双向性 ✓ 保证了细胞与外界之间的物质交换和信息交流，
二、细胞膜的化学组成
脂质 50% 蛋白质 40% 糖 1-10%
二、细胞膜的化学组成
（一）膜脂 ——骨架成分
磷脂、糖脂、胆固醇
外周蛋白
整合蛋白
脂类分子的流动性
1.侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置 2.旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转 3.摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动 4.伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动 5.翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层 6.旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动
细胞膜与物质运输演示文稿
（优选）细胞膜与物质运输
一、细胞膜的概念
细胞膜流动镶嵌模型 1. 膜脂由脂类双分子层构成，其疏水的极性尾部
相对，朝向内侧，亲水的极性头部朝向外侧 2. 蛋白质镶嵌于脂类分子间，根据镶嵌方式可分
为整合蛋白和外周蛋白 3. 脂类双分子层和蛋白质都具有流动性
一、细胞膜的概念
外周蛋白 整合蛋白
四、大分子和颗粒物质的运输
五、胞吐与胞吞作用
（一）胞吐作用
定义：分泌性蛋白质等分子以运输囊泡的形式从 内质网出发，经高尔基复合体最后与细胞 膜融合，最后完成出胞
胞吐作用
五、胞吐与胞吞作用
（一）胞吐作用
定义：分泌性蛋白质等分子以运输囊泡的形式从 内质网出发，经高尔基复合体最后与细胞 膜融合，最后完成出胞
分类：固有性胞吐途径 调节性Fra bibliotek吐方式五、胞吐与胞吞作用
调节性胞吐方式： ✓ 大量蛋白质、激素等分子储存于高尔基体中，
当细胞受到外界信号刺激时，形成囊泡与质膜 融合后释放 ✓ 分泌量大，比固有性胞吐分泌量高200倍以上
五、胞吐与胞吞作用
（二）胞吞作用
✓ 通过内吞囊泡摄取液体和分子，同时一些特殊 细胞（如免疫细胞）还可吞噬大颗粒物质甚至 整个细胞
（三）膜糖类
细胞衣（cell coat） 保护、润滑、识别
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（一）被动运输—“下坡”
顺浓度差/电化学差，不消耗能量 1. 简单扩散（自由扩散）
2. 协助扩散
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（一）被动运输—“下坡”
顺浓度差/电化学差，不消耗能量 1. 简单扩散（自由扩散） 最简单 不需要膜蛋白的协助 2. 协助扩散 特异的膜转运蛋白：离子通道/载体
二、细胞膜的化学组成
（二）膜蛋白 ——细胞膜功能的主要执行者
功能：1. 参与物质运输 2. 细胞外信号受体 3. 黏附作用 4. 酶催化作用
二、细胞膜的化学组成
（二）膜蛋白
分类：1. 跨膜型（整合蛋白）—去垢剂、有机溶剂 2. 外周蛋白—离子溶液 3. 脂锚定型—去垢剂、有机溶剂
二、细胞膜的化学组成
胞饮作用 胞噬作用
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
三、小分子物质的跨膜运输
（二）主动运输—“上坡”
逆浓度差/电化学差，消耗能量
三、小分子物质的跨膜运输
（二）主动运输
逆浓度差/电化学差，消耗能量 借助载体蛋白，耦联运输/离子泵/光能泵
四、大分子和颗粒物质的运输
✓ 不依赖膜转运蛋白，而借助于囊泡完成 ✓ 囊泡运输，双向性 ✓ 保证了细胞与外界之间的物质交换和信息交流，
二、细胞膜的化学组成
脂质 50% 蛋白质 40% 糖 1-10%
二、细胞膜的化学组成
（一）膜脂 ——骨架成分
磷脂、糖脂、胆固醇
外周蛋白
整合蛋白
脂类分子的流动性
1.侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置 2.旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转 3.摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动 4.伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动 5.翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层 6.旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动
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（优选）细胞膜与物质运输
一、细胞膜的概念
细胞膜流动镶嵌模型 1. 膜脂由脂类双分子层构成，其疏水的极性尾部
相对，朝向内侧，亲水的极性头部朝向外侧 2. 蛋白质镶嵌于脂类分子间，根据镶嵌方式可分
为整合蛋白和外周蛋白 3. 脂类双分子层和蛋白质都具有流动性
一、细胞膜的概念
外周蛋白 整合蛋白