细胞膜结构和功能

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简述细胞膜的功能

简述细胞膜的功能

简述细胞膜的功能
细胞膜是生物细胞中一种重要的膜蛋白,具有多种功能,包括保护细胞、控制物质的进出、调节渗透压、提供细胞内外环境差等。

以下是细胞膜的主要功能及其解释:
1. 保护功能:细胞膜的脂质双层结构能够有效地保护细胞内部免受外界物质入侵,同时能够防止病原体侵入细胞。

2. 控制功能:细胞膜中的磷脂分子和胆固醇等成分能够控制物质的进出。

例如,细胞膜中的磷脂分子与带电离子结合,可以调节细胞内的电流,从而控制物质的进出。

3. 调节渗透压:细胞膜的内外液泡的渗透压可以互相平衡,从而维持细胞内外液泡的渗透压差,防止水分子的扩散。

4. 提供细胞内外环境差:细胞膜可以通过调节细胞内外环境的差来调节细胞的代谢活动。

例如,细胞膜中的离子通道可以控制物质的进出,从而调节细胞内的化学反应。

除了上述功能,细胞膜还可以控制物质的运输、调节细胞的生长和分裂、维持细胞的稳定性等。

在生命过程中,细胞膜的多功能作用对于细胞的正常生理活动具有重要的调节作用。

除了生物细胞,细胞膜在微生物、植物和动物组织中也发挥着重要作用。

例如,细胞膜可以防止微生物侵入细胞、控制物质的运输和代谢活动等。

此外,细胞膜的结构和功能也随着生物进化和疾病治疗的发展而不断发展。

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能细胞膜是细胞的外层包裹物,是细胞与外界环境之间的重要界面。

它起着保护细胞内部结构、调控物质进出细胞、维持细胞内外环境稳定等重要作用。

本文将介绍细胞膜的结构和功能。

一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双层构成,磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部。

这两层磷脂双层排列在一起,使得亲水性头部朝向细胞外部和细胞内部,而疏水性尾部相互靠拢。

除了磷脂,细胞膜还含有蛋白质、胆固醇和糖类等成分。

其中,蛋白质是细胞膜的重要组成部分,可以形成通道蛋白、载体蛋白、受体蛋白等,实现物质的跨膜转运、信号传导和细胞识别等功能。

二、细胞膜的功能1. 细胞保护功能:细胞膜能够包裹细胞内部结构,保护细胞免受外界环境的损伤和侵入。

它起到了隔离和维护细胞内稳定环境的作用,使细胞内部的代谢和各种生命活动能够正常进行。

2. 担任物质的门卫:细胞膜具有选择性通透性,通过膜上的不同蛋白质通道或运输蛋白,调控物质的进出。

其中,脂质双层可以防止水溶性物质的自由扩散,而蛋白质通道则能够选择性地允许一些特定物质进出细胞。

这种调控机制确保了细胞内外的物质浓度差异,维持了生命活动的正常进行。

3. 信号传导和接受功能:细胞膜上的受体蛋白能够与外界信号分子结合,从而触发细胞内的一系列反应。

这些信号可以来自于其他细胞、细胞外分子或环境因素,包括激素、神经递质等。

通过信号传导,细胞膜能够调控细胞的生长、分化、死亡等重要过程。

4. 细胞黏附和识别功能:细胞膜上的糖类分子能够与其他细胞或分子表面的配体结合,从而实现细胞的黏附和识别。

这种细胞间的相互作用对于形成组织和器官,以及维持身体正常的生理功能起着至关重要的作用。

细胞膜作为细胞的重要组成部分,其结构和功能的理解对于我们深入了解细胞的生物学过程具有重要意义。

通过研究细胞膜的结构和功能,我们可以更好地理解生命的起源、进化和各种疾病的发生机制,进而为医学和生命科学的发展做出贡献。

总结:本文介绍了细胞膜的结构和功能。

高中生物必修一-细胞膜的结构和功能

高中生物必修一-细胞膜的结构和功能

人细胞
红色荧光 染料标记
绿色荧光 染料标记
杂交细胞
37℃
细胞融合
40min
小鼠细胞
结论或假说:细胞膜具有流动性
三、对细胞膜结构的探索
(3)1972年,辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据 的基础上,提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
糖被
糖蛋白
糖脂
蛋白质分子
磷脂双分子层
四、流动镶嵌模型的基本内容
1.膜的组成成分:
12、人的生命是有限的,可是,为人 民服务 是无限 的,我 要把有 限的生 命,投 入到无 限的“ 为人民 服务” 之中去 。
13、凡是脑子里只有人民、没有自己 的人, 就一定 能得到 崇高的 荣誉和 威信。 反之, 如果脑 子里只 有个人 、没有 人民的 人,他 们迟早 会被人 民唾弃 。
14、是光荣的战士,还是可耻的逃兵 ,那就 要看你 在困难 面前有 没有坚 定不移 的信念 了。
人教版必修一《分子与细胞》
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
中国与其他国家分隔开的边界?
人体与外界分隔开的边界?
细胞作为一个基本的生命系统, 它的边界就是细胞膜,也叫质膜。
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 ——选择透过性 3.进行细胞间的信息交流
三、对细胞膜结构的探索 2.对细胞膜结构的探索
(1)1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗— 亮—暗的三层结构。
结论或假说:所有细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构 成的,这是一个静态的统一结构,又称“三明治模型”。
三、对细胞膜结构的探索
2.对细胞膜结构的探索
(2)1970年,科学家将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不 同的荧光标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色 荧光、另一半发绿色荧光,一段时间后两种荧光均匀分布。

高中生物必修一 第三章 第1节 细胞膜的结构和功能

高中生物必修一 第三章  第1节 细胞膜的结构和功能

高中生物必修一第三章第1节细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。

2.控制物质进出细胞
(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。

(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外,细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。

(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞,说明这种控制作用是相对的。

思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性;②表明细胞膜的控制作用具有相对性。

3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()
(2)细胞膜可以控制物质进出,任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()
答案(1)√(2)×(3)√。

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能
细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。

其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。

细胞膜的结构:磷脂双分子层构成膜的基本骨架。

蛋白质以三种形式存在于细胞膜:贯穿(穿透整个磷脂双分子层)、嵌插(嵌插在磷脂双分子层中)、镶嵌(镶在膜的表面)。

细胞膜主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,
排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。

维持细胞的结构完整性,保护细胞内成分。

细胞内外选择性物质运输的通道和桥梁。

细胞抗原-抗体特异性识别的物质基础和位置。

细胞表面绒毛、纤毛、鞭毛的着生位点。

对于原核细胞而言,细胞质膜是很多催化生化反应的酶附着的位点。

物质进出细胞必须通过细胞膜,细胞膜对物质的通透具有高度的选择性,根据是否消耗能量可分为主动运输和被动运输。

另外,又根据是否需要膜上载体蛋白的协助分成自由扩散和协助扩散。

细胞膜的结构与功能

细胞膜的结构与功能

金属离子:主要是钙离子。
细胞膜结构模型
三、细胞膜的基本结构
目前细胞膜结构主要用Singer 和 Nicolson于1972年提出的流动镶嵌模型解释,下面我们以流动镶嵌模型为基础,总结细胞膜的结构的主要特征: 1. 脂类物质,主要是磷脂 构成生物膜的骨架,在膜中,磷脂以双分子层的形式存在,在双分子层中,磷脂的疏水基团(脂肪酸链),疏水基团向外。 2.生物膜中含有蛋白质,蛋白质有两种存在方式,一种吸附在脂类双层两侧,称为外在蛋白或周边蛋白,另一种镶嵌在脂类双层中,称为内在蛋白或整合蛋白,内在蛋白有的部分嵌入膜脂双层中,有的贯穿脂类双层。
3.膜中各种组分在膜上的分布是不对称的,具体表现在: (1) 膜脂分布的不对称性,脂质双层组成的不对称性。脂类双层的外层往往含有较多的磷脂酰胆碱(也称为卵磷脂),内层含磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)和磷脂酰丝氨酸较多。 在脂类双层的不同区域所含有的脂类种类不完全相同,脂类两个单分子层中所含有的脂类的数量也不相同。 (2) 膜蛋白发布的不对称性: (3) 膜糖分布的不对称性,在质膜上主要分布在膜的外侧。
调节功能
调节细胞水势和维持细胞膨压 大多数植物细胞在生长时主要靠液泡大量地积累水分。中央液泡的出现使细胞与外界环境之间构成一个渗透系统,从而可调节细胞的吸水机能,维持细胞的挺度。
01
调节细胞的pH和离子稳态 液泡膜上存在的离子泵(proton pump,如H+-ATPase)可调节细胞内的pH和离子浓度,以维持细胞的正常代谢。
膜的流动性受很多因素的影响
膜的流动性受很多因素的影响 ① 脂肪酸种类的影响,含不饱和脂肪酸(亚油酸,亚麻酸)较多,流动性大,含饱和脂肪酸(软脂酸,硬脂酸)较多,流动性变小。 ② 蛋白质含量大流动性变小 ③ 胆固醇含量高,流动性变小。 ④ 缺少Ca2+,流动性变大 ⑤ 外界的温度 温度降低 温度升高 固态 液晶态 液态 流动性变小 流动性变大

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能
细胞膜具有选择透过性与其上的_蛋__白__质___有关,主要是与载体蛋白有关;例如利 用_台__盼__蓝___染__液_鉴定细胞死活;
2.细胞膜的结构特性:__具__有__一__定__的__流___动__性__________;
细胞膜具有一定的流动性主要因为: _构__成__膜___的__磷___脂__分__子___可__以___侧__向__自__由__移___动__,__膜___中__的___蛋__白__质___大多也能运动 细胞膜流动性的主要影响因素:_温___度____
你认可这一静态观点吗?
如果是这样,细胞膜的_复__杂__功___能__将难以实现,就连细胞的 _生__长___、变形虫的___变__形__运__动____这样的现象都难以解释;
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
材料5:1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质 分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和 人细胞融合。这两种细胞刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半 发红色荧光。在37℃下经过40min,两种颜色的荧光均匀分布。(教材P43)
细胞膜的成分
Cell membrane composition
磷脂(主要)、胆固醇(动物细胞膜)
细 脂质(大约占50%)磷脂最丰富


的 主
蛋白质(大约占40%)
要 功能越复杂的细胞膜,蛋白质的_____和______越多
成 分
糖类(大约占2%—10%) (P43)
细胞膜的成分
Cell membrane composition
靶细胞
细胞膜的功能
Function of cell membrane

细胞膜的基本结构及生理作用

细胞膜的基本结构及生理作用

细胞膜的基本结构及生理作用
细胞膜是细胞内外环境的分界层,它由脂质双层、蛋白质和少量的碳水化合物组成。

其基本结构和生理作用如下:
1. 脂质双层:细胞膜的主要成分是由磷脂分子组成的双层结构。

这种双层结构使得细胞膜具有双层脂质的流动性和半透性,维持细胞内外的分隔和物质的选择性通透性。

2. 蛋白质:细胞膜上有多种类型的蛋白质,包括通道蛋白、受体蛋白、酶等。

这些蛋白质通过不同的功能,调节物质的传输和信号转导。

3. 碳水化合物:细胞膜上的碳水化合物主要以糖蛋白和糖脂的形式存在,它们参与细胞间的识别和粘附过程。

细胞膜的生理作用如下:
1. 维持细胞的形态稳定:细胞膜可包裹和支持细胞内的细胞质,使细胞能够保持特定的形态和结构。

2. 控制物质的进出:细胞膜是细胞内外物质交换的关键位置。

它通过磷脂双层的流动性和蛋白质的通道机制,对物质的进出进行选择性调节,维持细胞内外的离子和分子浓度差异。

3. 传递信号:细胞膜上的受体蛋白可以与特定的信号分子结合,触发一系列的信号转导反应,从而调控细胞的生理功能。

4. 组织细胞间的黏附和识别:细胞膜表面的碳水化合物参与细胞间的识别和黏附过程,维持细胞的正常组织和器官的功能。

总之,细胞膜的基本结构和生理作用是维持细胞的稳定性、控制物质的进出、传递信号和维持组织的功能。

它是细胞内外环境交互作用的关键界面。

细胞膜的功能和结构特点

细胞膜的功能和结构特点

细胞膜的功能和结构特点
细胞膜是细胞的外部边界,具有以下功能和结构特点:
功能:
1. 分隔细胞内外环境:细胞膜起到隔离细胞内外环境的作用,维持细胞内稳定的内部环境。

2. 控制物质进出:细胞膜具有选择性渗透性,可以控制物质的进出,保持细胞内外物质的稳定平衡。

3. 参与细胞信号传导:细胞膜上的蛋白质可以感受外部信号,并通过信号传导途径将信号传递到细胞内。

4. 提供细胞形态支撑:细胞膜可以提供细胞的形态支撑,维持细胞的形状和结构。

结构特点:
1. 磷脂双层结构:细胞膜主要由磷脂双层组成,磷脂分子的亲水性头部朝向细胞外和细胞内液体,而疏水性的脂肪酸尾部则相互对接形成双层。

2. 蛋白质的嵌入:细胞膜中嵌入有多种蛋白质,包括通道蛋白、转运蛋白和受体等,这些蛋白质可以调控物质的通过。

3. 糖脂的存在:细胞膜上还可以存在糖脂,形成糖脂双层,参与细胞识别和细胞间的相互作用。

4. 胆固醇调节流动性:细胞膜中的胆固醇可以调节细胞膜的流动性和稳定性,增强细胞膜的抗压缩性和耐寒性。

5. 存在浮游蛋白:细胞膜上常常存在一些浮游蛋白,可以通过浮游运动来调节细胞膜的流动性和功能。

高考生物一轮复习讲义—细胞膜的结构和功能(新人教版)

高考生物一轮复习讲义—细胞膜的结构和功能(新人教版)

高考生物一轮复习讲义—细胞膜的结构和功能(新人教版)课标要求概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与外界环境分隔开,能控制物质进出细胞,并参与细胞间的信息交流。

考点一细胞膜的功能1.细胞膜:也称质膜,是细胞的边界。

2.功能源于必修1 P40“问题探讨”:鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液,用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。

这种鉴别动物细胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。

1.植物细胞的边界是细胞壁吗?提示任何细胞的边界都是细胞膜,细胞壁有全透性,不能控制物质进出细胞。

2.如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析回答:(1)图中物质或结构的名称:①受体;②信号分子;③胞间连丝。

(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式?提示分别属于图C、图A、图B所代表的方式。

(3)图中受体的化学本质是什么?受体和信号分子的结合有没有特异性?提示受体的化学本质是糖蛋白,受体和信号分子的结合具有特异性。

(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?并说明理由。

提示不是,有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。

(5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗?并说明理由。

提示不是,如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体。

1.如图是细胞膜部分功能模式图。

据图分析,下列说法不正确的是()A.功能①在生命起源过程中具有关键作用B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流答案 B解析功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能,在生命起源过程中具有关键作用,A正确;进入细胞的物质对细胞不一定都有利,B错误;③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程,胰岛素调控生命活动可用图中③表示,C正确;相邻的高等植物细胞可通过功能④(如胞间连丝)进行信息交流,D正确。

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能细胞膜是细胞的外层边界,为一种由脂质双分子层和蛋白质组成的薄膜结构。

它起到了保护和维持细胞内外环境稳定的重要功能。

本文将详细介绍细胞膜的结构和功能。

一、细胞膜的结构1. 脂质双分子层:细胞膜主要由磷脂分子组成,磷脂分子由一个亲水性的头部和两个疏水性的尾部组成。

细胞膜以静电作用在水中形成两层脂质双分子层,头部朝向水相,尾部朝向内部。

2. 蛋白质:细胞膜上有多种不同类型的蛋白质存在,其中包括通道蛋白、受体蛋白、酶等。

蛋白质可以分布在细胞膜的内外两侧,也可穿越整个细胞膜。

3. 糖类:一些细胞膜上的糖类分子与脂质和蛋白质相结合形成复合物,称为糖脂和糖蛋白。

这些糖类结构起到了细胞识别和黏附的作用。

二、细胞膜的功能1. 细胞边界:细胞膜作为细胞的外层边界,能够保护细胞免受外部环境的伤害。

它通过选择性通透性,控制物质的进出,维持细胞内外环境的稳定。

2. 质子泵和电解质平衡:细胞膜上的质子泵能够将氢离子从细胞内抽出,产生负电位差,维持了细胞内外的电压差。

细胞膜还能够调节细胞内外电解质的平衡。

3. 信号传递和受体识别:细胞膜上的受体蛋白可以感知外界信号分子,如荷尔蒙、神经递质等,并将信号传递到细胞内,从而调控细胞的生理功能。

4. 吸收和排泄:细胞膜上的通道蛋白具有选择性通透性,能够控制物质的进出。

这些通道蛋白可以帮助细胞吸收营养物质,同时排泄代谢产物。

5. 细胞黏附和信号传递:细胞膜上的糖脂和糖蛋白起到了细胞的黏附作用,它们可以与其他细胞或外界环境中的相应结构发生相互作用,并促进细胞之间的信号传递。

三、细胞膜的重要性细胞膜作为细胞的边界和控制系统,起着非常重要的作用。

它能够保护细胞免受外界环境的伤害,同时控制物质的进出,维持细胞内外环境的稳定。

细胞膜的结构和功能也决定了细胞的特性和功能。

不同类型的细胞膜上可能有不同的蛋白质和通道,从而实现了不同细胞的特定功能。

例如,神经细胞膜上的离子通道对于神经传递至关重要。

细胞膜的结构与功能

细胞膜的结构与功能

细胞膜的结构与功能细胞膜是细胞的外壳,是细胞的分界线,将细胞内外隔开。

它是一个复杂的结构,具有多种功能,并且与其它细胞结构密切相关。

细胞膜的结构细胞膜由脂质双层、膜蛋白和糖脂组成。

脂质双层主要由磷脂和胆固醇组成,其中磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部,使其在水中形成双层状。

膜蛋白嵌入在脂质双层中,分为通道型蛋白和受体型蛋白。

通道型蛋白负责物质的跨膜运输,受体型蛋白负责调节细胞的生理功能。

糖脂与膜蛋白结合形成糖蛋白,既可以增强细胞膜的稳定性,又可以参与细胞信号传导。

细胞膜的功能细胞膜具有多种功能,包括保护细胞、保持细胞形态、调节物质的运输和细胞信号传导等。

细胞膜保护细胞内部免受外界损伤和病毒入侵,同时维持细胞的形态,让细胞具有支撑和保护功能。

细胞膜上的通道型蛋白调节离子和分子的跨膜运输,维持细胞内外环境的稳定性。

细胞膜上的受体型蛋白能够感知细胞外的物质信号,传递到细胞内部,调节细胞生理功能。

细胞膜还参与细胞的黏附、分裂和融合等生物学过程。

细胞膜与其它结构的关系细胞膜与其它细胞结构密切相关,特别是与细胞质基质和细胞骨架相关。

细胞膜与细胞质基质紧密贴合,通过膜上蛋白和质基质细胞器之间的相互作用,协调细胞内外环境的联系和交流。

细胞骨架可以对细胞膜的形态和功能起到支撑和调节作用。

细胞膜上的蛋白与细胞骨架的蛋白相互作用,使细胞膜能够保持稳定的形态和位置。

细胞膜的动态变化细胞膜不是一个静态的结构,它可以进行许多动态变化。

例如,细胞膜的蛋白和糖脂成分可以在不同的时间点和空间位置上发生变化,从而为细胞提供不同的功能和适应不同的环境。

此外,细胞膜上的流动和扩散也对细胞功能和信号传递具有重要作用。

细胞膜的动态变化与人体的健康关系非常密切。

许多疾病的发生和发展都与细胞膜的异常相关,例如,心脏病、癌症等。

细胞膜的研究对细胞膜的研究是生物学领域的重要课题,也是医学领域疾病研究的重要方向。

目前,生物学家通过使用先进的成像技术,如激光共焦显微镜和电子显微镜等,来研究细胞膜的结构和功能。

【高一生物】细胞膜的结构和功能

【高一生物】细胞膜的结构和功能
主动运输这种物质出入细胞的方式,能够保证活细胞 按照生命活动的需要,主动地选择吸收需要的营养物质, 排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
3、自由扩散和主动运输比较
物质出入 细胞膜内 是否需 是否耗能 细胞方式 外浓度 要载体 量 自由扩散 外高 不需要 不消耗 内低 主动运输 外低 需要 消耗 内高
复的原因,属于 。
A. 主动吸水
C. 自由扩散和主动运输
B.
D.
主动运输
自由扩散
2、紫色葫萝卜块根细胞的液泡中含有已呈紫红色的花青素。将 块根切成小块放人清水中,水的颜色无明显变化。若进行加 温,随着水温的增高,水的颜色逐渐变红。其原因是 A.细胞壁在加温中受到破坏 B.水温增高,花青素的溶解度加大
科学家根据荧光抗体免疫标记 实验细胞膜的“流动镶嵌模型”
1、细胞膜的结构特点是 A. 构成细胞膜的磷脂分子可以运动 B. 构成细胞膜的蛋白质分子可以运动 C. 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的 D. 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动的 2、细胞膜上与细胞的识别、免疫反应等有着密切关系的化 A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸
举例 O2、CO2、甘油 K + 、Na+
4、细胞膜的功能特点 细胞膜是一种选择透过性膜。这种膜可以让水分子自 由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过, 而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
细胞膜的分子结构的发现史
实验一:1895年,Overton研究各种受精卵细胞 的透性,发现脂溶性物质很容易透过细胞膜,而不容 于脂肪的物质穿透十分缓慢。
四、细胞的内吞与外排
课堂小结
细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构 成的。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大 都不是静止的,而是可以流动的。 细胞膜是一种选择透过性膜。这种膜可以 让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和 小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大 分子则不能通过。

细胞膜的结构与功能

细胞膜的结构与功能

细胞膜的结构与功能细胞膜是细胞内部与外部环境之间的界面,它是由脂质、蛋白质和少量的碳水化合物组成的。

细胞膜具有多种功能,包括物质的运输、信号传导、细胞识别和维持细胞内外环境的稳定等。

一、结构1. 脂质双层:细胞膜主要由磷脂分子构成,磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,因此它们排列成一个双层结构。

这个双层结构中,亲水头部朝向外侧与水接触,而疏水尾部则朝向内侧。

2. 蛋白质:除了磷脂分子外,细胞膜还包含许多不同类型的蛋白质。

这些蛋白质可以嵌入到磷脂双层中或附着在其表面。

这些蛋白质可以起到许多不同的作用,如运输物质、感知信号和连接其他细胞。

3. 碳水化合物:在某些情况下,碳水化合物也可以附着在细胞膜表面。

这些碳水化合物通常与蛋白质结合,形成糖蛋白复合物。

这些复合物可以用于细胞识别和信号传导。

二、功能1. 物质的运输:细胞膜可以控制物质的运输。

由于磷脂双层是不透水的,因此只有一些小分子可以通过扩散进入或离开细胞。

其他分子需要通过特定类型的通道或载体蛋白来进出细胞。

2. 信号传导:许多重要的信号分子需要穿过细胞膜才能进入或离开细胞。

这些信号分子通常与表面上的受体结合,从而触发一系列反应。

这些反应可能包括激活酶、改变离子浓度或启动基因转录等。

3. 细胞识别:许多不同类型的细胞都具有独特的表面标记,这些标记可以帮助其他细胞识别它们。

这些标记通常是由糖蛋白复合物组成的,并通过与其他细胞表面上相应受体结合来实现识别。

4. 维持环境稳定:细胞膜还可以帮助维持细胞内外环境的稳定。

细胞膜可以控制离子和分子的进出,从而保持适当的浓度梯度。

此外,细胞膜还可以通过泵和转运体等机制来调节离子浓度。

总之,细胞膜是一个非常重要的结构,它不仅可以控制物质的进出,还可以传递信号、识别其他细胞并帮助维持环境稳定。

对于生物体而言,这些功能都是至关重要的。

细胞膜的结构与生物学功能

细胞膜的结构与生物学功能

细胞膜的结构与生物学功能细胞膜又称为细胞质膜,是生物细胞的外膜,是细胞内外环境之间的重要界面。

它的主要作用是控制物质的进出和维持细胞内外环境的稳定。

细胞膜的结构和生物学功能是细胞学和生物学研究的重要方向之一。

本文将介绍细胞膜的结构及其生物学功能。

一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂分子、蛋白质和少量的其他生物分子组成的。

磷脂分子是细胞膜的主要成分,占据了约50-60%的比例,它们由一个亲水性头部和两个疏水性尾部组成。

磷脂分子排列成双层结构,头部朝向水相,尾部朝向内部。

这种双层结构类似于一张两面贴着黏纸的三明治,中间是疏水性的,而两侧都是亲水性的。

这种双层结构使细胞膜对不同物质的通透性具有选择性。

蛋白质是细胞膜的另一个重要组成部分,约占据了40-50%的比例。

蛋白质通过不同的方式与磷脂分子相互作用,使细胞膜具有不同的功能,例如接受信号、转运物质、保护细胞等。

磷脂分子和蛋白质的比例可以随着细胞类型和生物学功能的需要而变化。

除了磷脂分子和蛋白质,还有一些其他的生物分子在细胞膜中发挥重要的作用。

例如,胆固醇可在细胞膜中发挥稳定作用,同时还能影响细胞膜的流动性和通透性。

糖蛋白则可以在细胞膜表面形成糖壳,起到抗原识别和细胞黏附的作用。

二、细胞膜的生物学功能1. 分隔细胞内外环境细胞膜是细胞内外环境之间的重要界面。

它能有效地隔离细胞内部和外部环境,使细胞内部环境稳定,从而使细胞得以生存和繁殖。

2. 控制物质的进出细胞膜对物质的通透性具有选择性。

它可以控制物质的进出,使糖、脂肪等大分子无法轻易进入细胞。

同时,它也能调节细胞内和外部环境中物质的浓度和分布。

3. 接受和传递信号细胞膜上的受体蛋白质可以接受信号分子。

当信号分子与受体结合时,会传递信号给细胞内部,从而触发一系列生物学反应。

这些反应可以导致细胞的增殖、分化、细胞周期等变化。

4. 提供细胞的机械支持细胞膜对于细胞的形态和结构的维持至关重要。

它为细胞提供了机械支持,并保持了细胞的形态稳定。

细胞膜的三大功能

细胞膜的三大功能

细胞膜的三大功能细胞膜的三大功能_____________________________细胞膜是细胞的重要结构,它具有调节细胞内外环境的功能,具有分子运输、能量和信息传递等重要作用。

它由多种结构和功能分子组成,主要有脂质、蛋白质和糖蛋白等成分。

它的功能主要体现在三个方面:一、保护细胞内外环境的完整性细胞膜是一个脂质二分子层,它具有抗拒外界有害物质的功能,可以保护细胞内外环境的完整性。

它的内外表面都有非活性的物质,使得它可以抵抗外来病原体的侵袭,保护细胞内部的活性物质不受外界侵害。

此外,细胞膜还可以通过阻止过多水分进入细胞内部而防止水肿,同时也可以防止细胞内部的水分过多而使细胞脱水。

二、分子运输细胞膜是一个有选择性的膜,它可以通过不同的方式,如相容性运输、渗透性运输、转运运输、活性运输等方式将物质从细胞外向细胞内或者从细胞内向细胞外运输。

例如,小分子物质可以通过相容性运输的方式从细胞外向细胞内运送;大分子物质可以通过渗透性运输或者活性运输的方式从细胞内向细胞外运送。

此外,细胞膜也可以通过不同的方式将物质从一侧传递到另一侧,从而调节细胞内外的化学平衡。

三、信息传递在信息传递方面,细胞膜可以通过其表面上的受体和酶来识别和感受外界信息,并将其转化为生理信号,从而影响细胞的生理功能。

例如,当受体感受到外界信号时,会通过与GTP结合而引发信号传导链的激活;当GTP降解时,可以引发信号传导链的抑制。

此外,受体可以通过相互作用来增强或减弱信号传导的效果,从而影响细胞的生理功能。

总之,细胞膜具有保护细胞内外环境完整性、分子运输和信息传递三大功能。

它是细胞生理功能的重要基础,也是实现细胞内部代谢平衡的重要因素。

因此,对于理解和研究细胞生理机制具有重要意义。

细胞膜的结构和功能-PPT课件

细胞膜的结构和功能-PPT课件

1.细胞膜的成分 (1)主要成分是 的 糖类 。 磷脂和蛋白质 ,另外还有少量
(2)细胞膜成分中含量最多的是 磷脂, (3)与细胞膜功能复杂程度有关的是 蛋白质。
2.细胞膜的制备 (1)选材:哺乳动物 成熟红细胞 。
(2)原理:红细胞放入清水中,水会进入红细胞,导致红 细胞 破裂 ,使 细胞内的物质流出来 ,从而得到细胞 膜。 (3)过程 ①将红细胞稀释液制成 体积增大 。
【例3】根据图解回答下列问题: (1)图中反映的是细胞膜的 信息交流
功能。
(2) 若图中甲表示的是发出信号的细胞,则乙表示的 是 靶 细胞。 (3)若图中1表示与膜结合的信号分子,则2表示 靶 细 胞膜上的 受体 ,其化学本质是 蛋白质 。
考点二 【知识拓展】
体验制备细胞膜的方法
选材:猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液 ↓ 制作装片:用滴管取一滴红细胞稀释液滴在载玻片 上,盖上盖玻片 ↓ 观察:用显微镜观察红细胞形态(由低倍—高倍) ↓ 滴清水:滴在盖玻片的一侧,在另一侧用吸水纸吸 引(引流法) ↓ 观察:持续观察细胞的变化 ↓ 结果:凹陷消失,体积增大,细胞破裂,内容物流 出,获得细胞膜
【解析】胰岛素和抗原是大分子物质,胰岛素的分泌 属于胞吐作用,吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用, 原生质体的融合首先进行的是细胞膜的融合,即A、 C、D三个选项均直接依赖于细胞膜的流动性。核糖 体是无膜细胞器,mRNA与游离核糖体的结合与细 胞膜的流动性无关,故选B项。
【例2】关于动物细胞膜的叙述,错误的是 ( C ) A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B.细胞融合与细胞膜的流动性有关 C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量 D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 【解析】细胞膜由脂质、蛋白质和糖类组成,其中有 些蛋白质和糖类结合形成糖蛋白,有些脂质和糖结合 形成糖脂;细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都是可 以运动的,使得细胞膜具有一定的流动性;细胞融合 首先是膜发生融合,这与细胞膜的流动性密切相关; CO2通过自由扩散的方式进出细胞膜,不需要消耗 ATP。

细胞膜结构和功能

细胞膜结构和功能

细胞膜结构和功能细胞膜是细胞的“肌肉”,它充当了细胞的壁垒。

它在细胞内外之间形成了膜水区的物理屏障,而这种屏障又保护着细胞内部的机制和分子体系结构,使细胞内部环境得以维持。

细胞膜由多种成分组成,其中最重要的是脂质,它分布在蛋白质外层并形成膜水区。

脂质主要是由单体脂肪酸组成的其他类别,如磷脂、多肽脂等等,它们以分子碎片的形式覆盖在膜表面。

细胞膜的其它组成部分包括蛋白质、碳水化合物、核酸及脂质多糖等。

其中的蛋白质和碳水化合物主要是由糖类、脂类和其他小分子组成的,这些物质形成了细胞膜的外衣尔森,而核酸是细胞的催化器,脂质多糖则是细胞本身和细胞间的粘附剂。

细胞膜具有许多功能,主要功能有细胞外毒素和物质的拒绝,细胞钙离子的调节,信号转导,细胞和细胞间复合物的形成和细胞膜脂质的结构变化。

首先,细胞膜具有细胞外毒素和物质的拒绝的功能。

它的主要结构成分是脂质,它的体积与微小的病原体相比大得多,所以可以阻止病原体和其他病原体进入细胞内部。

其次,细胞膜具有细胞钙离子调节的功能。

细胞膜中的脂质通过提供有效的隔热条件来改善细胞内和细胞外离子电平。

细胞膜还可以启动或介导信号转导。

它们利用分子传感器作为接受信号和发信号的桥梁,从而实现了信号的转移。

另外,细胞膜可以形成细胞复合物。

它可以通过膜表面的识别区域和其他口腔糖蛋白结合,与其他细胞形成复合体。

此外,细胞膜也可以调节其自身的脂质结构。

随着细胞的生长和分化,脂质的组成会发生变化,使细胞膜脂质结构也随之变化,以适应细胞新的功能。

综上所述,细胞膜是细胞重要的结构部分,它由多种成分组成,具有多种功能。

它主要起到阻止毒素和病原体进入细胞内部,调节钙离子、发射信号和形成细胞复合物,以及调节膜脂质结构的作用。

此外,它还在细胞内外膜水区中形成了物理屏障,保护着细胞内部的机制和分子体系结构,使细胞内部的环境得以维持。

因此,细胞膜在有机体细胞的生存和发育中起着重要的作用。

细胞膜的结构与功能解析

细胞膜的结构与功能解析

细胞膜的结构与功能解析细胞是生物体的基本组成单位,而细胞膜则是细胞最外层的一种薄膜结构,它是控制细胞内外物质交换和信息传递的重要关键部位。

细胞膜的结构与功能是生命科学中必须掌握的重点内容,本文将对细胞膜的结构和功能进行解析。

一、细胞膜的结构细胞膜是由脂质、蛋白质和糖类等物质组成的复杂结构。

细胞膜的主要成分是脂质,其中磷脂是最重要的组成部分。

磷脂分子由疏水性的脂肪酸尾部和带有离子化的亲水头部组成,它们通过疏水作用和氢键相互排列,在水中形成磷脂双层结构。

磷脂分子的排列方式决定了细胞膜的阻抗、流动性和通透性。

细胞膜上的蛋白质分为两类:固定蛋白和可移动蛋白。

固定蛋白位于细胞膜的磷脂双层内,具有支撑和稳定细胞膜的作用。

可移动蛋白则位于磷脂双层的表面,具有识别、传递信息和调节细胞功能的作用。

细胞膜上的糖类主要以糖蛋白或糖脂的形式存在,它们在细胞表面形成糖壳,起到识别和保护细胞的作用。

二、细胞膜的功能1. 细胞膜的物质交换功能细胞膜在维持细胞内稳态方面发挥了重要的作用。

细胞膜上的通道蛋白和运输蛋白负责细胞内外物质的运输和交换。

其中,通道蛋白是单向或双向通透的,如离子通道、水通道和气体通道等。

运输蛋白则是可逆或不可逆的,如载体蛋白和泵蛋白等。

它们通过主动转运或被动扩散等方式,完成了物质的进出细胞、细胞内外物质的平衡调控。

2. 细胞膜的信号传递功能细胞膜上的受体蛋白和信号转导蛋白,负责接受和传递外界信息,调节细胞自身的生理功能。

受体蛋白可以识别和结合特定的化学物质或生物信息分子,促使信号转化成细胞内部的反应。

而信号转导蛋白则是具有传递生化信号和转换信号的复杂酶类蛋白质,它们通过信号通路的迅速修饰和各种酶的催化作用,调节细胞的代谢和生理功能。

3. 细胞膜的细胞识别和黏附功能细胞膜上的糖蛋白或糖脂,可以形成糖壳,起到细胞识别和黏附的作用。

通过糖基的特异性和立体结构,细胞可以识别并与特定的生物分子互相作用,形成特定的物理和生化黏附。

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口腔上皮细胞
细胞壁
细胞核
高等植物细胞 细菌
蛋白质在细胞膜行使功能时起着重要作用。 功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
糖类
磷脂双分子层
蛋白质分子
生物膜的结构模型示意图
资料4:1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
人细胞
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
杂交细胞
37 ℃ 细胞融合 40min
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
小鼠细胞
细胞膜具有流动性。
本节聚焦 1、细胞膜的主要成分和结构? 2、怎样获得细胞膜? 3、细胞膜具有哪些功能?
体验制备细胞膜的方法
1、原理:
吸水胀破
在载玻片上滴一滴红细胞稀释液
2、步骤: 片,盖玻片与载玻片成45度角 观察红细胞的形态(低倍镜
高倍镜)
(3)观察 在盖玻片一侧滴蒸馏水,在另一侧 (在载物台上进行) (持续观察细胞变化) 用吸水纸吸引-——引流法
决定
细 胞 膜 的 结 构
进行细胞之间的信息交流
细胞膜的功能特点:具有选择透过性
三.植物细胞的细胞壁: 成分:纤维素和果胶 功能:支持和保护
细菌细胞壁成分 也是纤维素和果 胶吗?
不是, 成分为 肽聚糖
体验制备细胞膜的方法
讨论: 请选出符合制备纯净细胞膜的细胞,
并说明理由。
细胞核
哺乳动物成熟的红细胞
结论:细胞膜中含有脂质
磷脂分子
亲水性头部
疏水性尾部
单个磷脂分子在空气-水界面上
A B
空气

C
资料3:1925年荷兰科学家Gorter和Grendel 从细胞膜中提取脂质,在空气-水界面上铺成 单层分子, 发现其面积是细胞膜的2倍。 结论: 细胞膜中的磷脂是双层的
磷 脂 分 子
电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构图像
原始海洋景观
2.控制物质进出细胞
营养物质
废物
分泌物
(控制的相对性) 有害物质、病毒、病菌 流感病毒入侵细胞
细胞膜的功能特点:具有选择透过性
3.进行细胞间的信息交流
神经细胞之间的联系
高等植物细胞之间通过 胞间连丝进行信息交流
细 胞 膜 的 控制物质进出细胞 功 能
将细胞与外界环境分开,保证 细胞内部环境的相对稳定
1972年,桑格和尼克森在新的观察和实验 证据的基础上,提出了流动镶嵌模型。
磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架
镶在磷脂双分子层表面 蛋白质分子 嵌入磷脂双分子层中 横跨磷脂双分子层
结构特点: 具有流动性
二、细胞膜的功能 1.将细胞与外界分隔开
膜的出现是生 命起源过程中至关 重要的阶段。
细胞膜保障了 细胞内部环境的相 对稳定。
资料1:1895年,欧文顿选用500多种化学物质对植物细 胞膜的通透性进行上万次的研究,发现:凡是易溶于脂 类的物质,也容易穿过膜;反之,不易溶于脂类的物质, 也不容易穿过膜。
资料2: 1897年,Crigins和Hedin用红细胞做实验,同 样也证明分子的通透性与其在脂类中的溶解度有关。
分析以上资料,可以得出什么结论?
光学显微镜下的照片
人正常红细胞的光镜照片
人部分红细胞已涨破的光镜照片
正常的红细胞 圆涨的红细胞 涨破的红细胞
电子显微镜下的照片
思考:
如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后, 还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?
(提示:细胞破裂后细胞内物质流出, 细胞膜和细胞质中的物质质量不一样)
离心、过滤
探究活动:细胞膜的化学组成和结构
猜想:细胞膜的组成成分中还含有其它物质
科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞 膜会被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物体内普遍 存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。
结论:细胞膜的成分中还含有蛋白质。
细 胞 膜 蛋白质 的 成 分 糖类
脂质(磷脂最丰富) 大约占50%
主 要 成 大约占40% 分
大约占2%—10%
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