细胞膜系统结构
细胞膜的结构
![细胞膜的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/e3b3c16d0a4c2e3f5727a5e9856a561253d32156.png)
缺点:不能说明具有流动性的膜在变化过程中保持相对完整和稳 定性;---晶格镶嵌模型;板块镶嵌模型;
四、脂筏模型
01
脂筏(lipid
02
外层脂筏:主要含有
rafts):膜中富含
鞘脂、胆固醇和GPI-
胆固醇和鞘磷脂的微
锚定蛋白。
区,其中聚集一些特
膜脂是两亲性分子 在水溶液中能自动形成分子团或脂质双层 分隔膜内外水溶液 具有流动性 弯曲、侧向扩散、旋转、翻转
膜蛋白 01 功能主体 02 膜蛋白是生物膜特定功能的主体 03 细胞中20~25%的蛋白质是膜蛋白
膜蛋白的功能
01
转运蛋白: 转运分子进出细胞;
02
受体: 接受并传递信号;
03
连接体: 支撑连接细胞骨架成
添加副标题
细胞膜的 结构
2023
概 念 CONTENTS
01
细胞膜(cell membrane)
04
生物膜(biological membrane )
02
又称质膜(plasma membrane )
05
单位膜(unit membrane)
03 细胞内膜系统
细胞膜的主要功能
膜使细胞功 能区室化;
三 液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
依据:膜的动态结构变化;
推论:生物膜是一种动态的、不对称的、具有流动性特点的结构, 是嵌有球形蛋白的脂类二维排列的液态体;
模型要点:
➢ 磷脂双分子层是构成膜的连续主体,既具有固体分子排列的有 序性,又具有液体的流动性;
➢ 膜中球形蛋白分子以各种形式与磷脂双分子层结合;
1.2.1 细胞膜的结构和功能
![1.2.1 细胞膜的结构和功能](https://img.taocdn.com/s3/m/de7e04bdd1d233d4b14e852458fb770bf68a3b71.png)
红细胞不仅在动物体内起着非常重要的生理作用,还作为生物科学某些领域
研究的好材料, 且课本涉及的地方有多处。因此,有关红细胞知识点常成为高考 命题的切入点。现将有关的考点归纳总结如下: 1.人的成熟红细胞的特殊性: ① 成熟的红细胞中无细胞核,无线粒体、内质网等细胞器结构 ② 成熟的红细胞高度分化,不再分裂 ③ 红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散 ④ 葡萄糖在成熟的红细胞中通过糖酵解获得能量,即只进行产乳酸的无氧呼吸 ⑤ 可用于渗透吸水、失水实验 ⑥ 用丙酮提取磷脂分子铺展于空气-水界面,可知磷脂分子在膜上呈双层 2.可用于制备细胞膜:哺乳动物成熟红细胞的特点:无众多的细胞器和细胞核 3.无丝分裂:蛙的红细胞,有细胞核 4.DNA粗提取:鸡的红细胞:较大细胞核,各种细胞器(线粒体多) 5.基因突变:镰状细胞贫血——基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状 6.缺铁性贫血:血红蛋白减少,导致运输氧气不足,出现乳酸中毒
– 组成膜的磷脂分子(如侧向移动)和大部分蛋白质分子可以 运动
– 膜的流动性对于膜执行功能非常重要
糖蛋白
蛋白质
胆固醇 磷脂分子
磷脂双 分子层
糖被是指细胞膜外表面的糖类分子,与细胞表面识别和细胞间信息传递密切相关
癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少使得癌细胞易于在体内分散和转移
糖蛋白
糖脂
蛋白质
胆固醇 磷脂分子
膜蛋白可以镶、嵌入、贯穿脂双层
荧光漂白恢复技术可用来研究膜蛋白或膜脂流动性
细胞膜的成分和结构
证据
功能越复杂的细胞 膜,蛋白质种类与 数量越多;细胞膜 具有一定的流动性
主张
细胞的表面张力推测细胞膜上蛋白质。→冰冻蚀刻技术观察细胞 质膜断裂面表示蛋白质镶嵌在质膜中。 →荧光标记技术相关实验 证据表明细胞膜具有流动性。→各种各样的蛋白质分子嵌入或者 贯穿脂双层,还可以运动。→细胞膜具有一定的流动性。
细胞膜的结构
![细胞膜的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/ed753dc64bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118c35.png)
细胞膜的结构
细胞膜是细胞的外膜结构,它在细胞的发育过程中有着重要的作用。
主要的细胞膜结构包括脂质双层、蛋白质等,本文将重点介绍细胞膜的结构特性以及其对细胞功能的影响。
细胞膜是一种脂质双层结构,由内部及外部结构组成。
其结构是由两个相对应的脂质双层构成的,外部脂质双层向内侧有一个电荷的差异。
外部的脂质双层构成的细胞膜主要由磷脂和甘油脂等物质组成,并含有许多与其相互联系的蛋白质,其中最重要的蛋白质是离子载体蛋白。
内部脂质双层由多种脂质组成,主要有甘油三酯和酯化脂肪酸。
细胞膜的结构特征影响着细胞功能,研究表明,细胞膜结构与细胞运动、物质运输以及细胞间的识别有关。
细胞膜的脂质双层结构保持着细胞形态的稳定,为细胞的质粒的运动和细胞内质粒的移动提供了物理上的屏障。
同时,细胞膜的结构也可以防止细胞之间的不同离子和物质的渗透,从而控制物质的移动。
此外,细胞膜结构的改变也可以影响细胞膜上的蛋白质,这些蛋白质可以影响细胞间的识别及细胞之间交互作用。
结论:细胞膜是一种脂质双层结构,主要由脂质和蛋白质组成,其结构特征对细胞功能有重要影响,研究表明,细胞膜结构可以影响细胞运动、物质运输和细胞间的识别。
细胞膜的结构特性可以为细胞及其相关进程提供物理上的屏障,从而有效的控制物质的移动。
此外,细胞膜的结构改变也会影响细胞膜上的蛋白质,从而对细胞之间的识别及细胞之间交互作用产生影响。
总之,细胞膜是细胞发育和功能稳定的重要结构,其结构与细胞多种功能有着密切的关系,细胞膜的结构特征对控制物质的运动和细胞间的识别等具有重要作用,因此研究其结构特性在细胞学研究中具有重要意义和价值。
细胞膜结构特点和功能特点
![细胞膜结构特点和功能特点](https://img.taocdn.com/s3/m/d8ed85306ad97f192279168884868762cbaebb41.png)
细胞膜结构特点和功能特点
细胞膜是由脂类,蛋白质以及微量的碳水化合物组成的脂蛋白复合物,又称细胞外膜
或细胞质膜,它是生物体细胞的结构界面,分隔细胞和细胞外环境,起着细胞正常生理功
能的重要作用。
细胞膜的结构特点为双层膜层结构,其厚度约为4—7nm,由磷脂、脂蛋白、胆固醇和酯形脂类等物质混合所形成的双层结构,每一层膜厚度仅有1—2nm。
细胞膜内外两侧分别含有不同的磷脂和蛋白质,且结构差异较大。
内层磷脂多为二元磷脂和脂肪醇,内层蛋白
质以膜蛋白为主,它们有利于维持细胞膜的弹性和组织结构。
外层磷脂以多元磷脂为主,
外层蛋白质以载体蛋白为主,它们有利于细胞膜的通透性和渗透压的调节。
细胞膜的功能特点是起着分隔、控制和调节细胞周围环境的重要作用。
它能够抵御周
围环境的细胞外分子的传导,有利于维持其正常的活动;另外,细胞膜还可以控制物质的
流动,起到渗透压的调节和流体的动力学调节作用;细胞膜的成分也具有受体的功能,有
利于细胞与周围环境之间的物质交换。
细胞膜的另一个功能是膜脂及其他结构分子吸附其上,形成信号转导途径,利用细胞膜上吸附物质进行信号传导,有利于生物体系统正常运行。
细胞膜具有上述结构特点和功能特点,它不仅具有分隔、控制和调节细胞周围环境的
重要作用,还能受体小分子和其他分子物质,发挥信号传导的功能,有利于保护细胞内环
境的稳定。
该膜还可以调节细胞的内外渗透,维持细胞内水分平衡,保持细胞正常的生长、代谢和功能。
它对生命过程具有不可替代性的作用,是生物体细胞结构和功能不可缺少的
重要组成部分。
细胞内膜系统的结构和功能
![细胞内膜系统的结构和功能](https://img.taocdn.com/s3/m/4f607e8efc0a79563c1ec5da50e2524de518d088.png)
细胞内膜系统的结构和功能细胞是生物学中的基本单位,它是由细胞膜、胞质和细胞核组成的。
其中,细胞膜的主要功能是维持细胞内外的稳态,同时它也是细胞内膜系统中的一个基础组成部分。
细胞内膜系统指的是由检查细胞膜与细胞核的连通性,以及细胞膜内侧形成的细胞器和颗粒所构成的细胞质内部的一系列细胞器官。
这个系统通过形成不同结构和功能的细胞器和颗粒来进行调节和维持细胞的活动。
近年来的研究表明,细胞内膜系统既是在空间和构成上相对独立的细胞器官,也在某种程度上相互关联,并协同工作来维持生命活动的发生。
在这篇文章中,我们将会对内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体进行较为详细的介绍,揭示细胞内膜系统的结构和功能。
1. 内质网内质网是一种由细胞膜形成的膜系统,它位于细胞核膜和细胞膜之间,连接着细胞膜和其他细胞器。
内质网在细胞生命活动中扮演了多种重要的角色,包括蛋白质合成、质膜糖蛋白的修饰和折叠,以及钙离子的内库存和释放。
内质网分为两种类型: 粗面内质网和光滑内质网。
粗面内质网表面覆盖着许多小的颗粒,这些颗粒是核糖体的聚集所在,核糖体通过它从RNA合成蛋白质。
而光滑内质网则是没有颗粒的,它承担一些重要的代谢功能,例如脂质代谢、激素合成和毒物解毒等。
2. 高尔基体高尔基体是由一系列的平滑管道和空腔组成的膜系统,它分布在细胞质中,并连接着内质网、溶酶体和细胞膜。
高尔基体是质膜糖蛋白和其他膜蛋白的主要地点,主导着这些蛋白的修饰和分类,其功能还包括将各种膜蛋白运输至相应位置。
高尔基体分为堆状高尔基体和散在式高尔基体。
堆状高尔基体由多个平滑管道和空腔组成,同时呈现出一个稳定的结构。
散在式高尔基体则通常是与内质网相连的,且并不形成特定的结构。
两种高尔基体的功能和组成都有所不同。
3. 线粒体线粒体是一种由双层膜组成的细胞器官,它在细胞内的位置比较分散,主要负责细胞能量代谢。
线粒体具有自主复制和自主分裂的能力,这在分化成不同细胞类型的发生中起到了重要的作用。
细胞膜的基本结构
![细胞膜的基本结构](https://img.taocdn.com/s3/m/c1556667f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dec.png)
细胞膜的基本结构
细胞膜是细胞的最外层结构,呈现出一个复杂的巧妙的组织结构,细胞膜的基本结构由两个主要层组成:一个是脂质双层,另一个是表
面标记物。
脂质双层是细胞膜的主要组成部分,由两层磷脂质组成,
这两层磷脂质类似堆叠的硬币一样紧密地排列在一起,一侧水溶性,
另一侧油溶性,形成了保护细胞的“透明屏障”。
表面标记物几乎涵
盖了细胞膜表面,它们是分子胭脂醇、蛋白质或核酸,它们具有一定
的电荷,作用就是传递信息,重组细胞表面,穿透细胞膜调节物质的
运输,促进了细胞与周围环境之间的交流和信息传递。
细胞膜的结构
![细胞膜的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/7906dd1f6bd97f192279e911.png)
根据免疫
荧光、冰冻蚀刻技术的研究结果,提出了“流动 镶嵌模型”。
Fluid-mosaic model
1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。 1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。 生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体 2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中。 2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中。 球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中
膜内在蛋白( 膜内在蛋白(intrinsic proteins) proteins) ----膜整合蛋白 ----膜整合蛋白 膜外在蛋白( protein) 膜外在蛋白(extrinsic protein) ----膜周边蛋白 ----膜周边蛋白
4
非胞质面
脂 质 双 层
1
2 2.多次穿膜 多次穿膜
NH2 H—C—COOH CH2 O O P O O CH— CH—CH2 O O C OC O
CH3 CH3 N CH2 CH2 O CH3
O
P O O 神经 酰胺
磷 脂 酰 胆 碱 (卵 磷 脂
磷 脂 酰 乙 醇 胺 (脑 磷 脂 )
C OC O
C OC O
磷 脂 酰 丝 氨 酸
鞘 磷 脂
磷脂分子的主要特征 主要特征是: 主要特征
第一节 细胞膜的化学组成和分子结构
细胞膜主要由脂类 蛋白质和 脂类、蛋白质和 糖类组成 脂类 蛋白质和少量糖类 糖类 糖类以糖脂和糖蛋白的形式存在
膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体现者。 膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体现者。
一、膜
膜脂主要包括三种类型:
脂
磷脂:构成细胞膜的基本成分 胆固醇:调节膜流动性和稳定膜的作用 糖脂:所有动物的细胞膜都含有糖脂
细胞膜系统的结构和功能
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7
2、各种生物膜在功能的联系:
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜(胞吐)
(合成肽链) (折叠、组装、 (浓缩、加工、运输)
糖基化、运输)
Байду номын сангаас分泌蛋白
线粒体(供能)
(细胞外)
结论:各种生物膜在功能上既有明确的分工,又有紧密的 联系。各种生物膜相互配合,协同工作,才使得细胞这台 高度精密的生命机器能够持续、高效地运转。它们所形成 的结构体系,就是细胞的生物膜系统。
1、(多选题)生物膜系统在细胞生命活动中的 作用主要体现在( A、C、D )
A、在细胞内外物质的运输过程中起重要作用 B、使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响 C、广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点 D、使细胞的结构与功能区域化
可编辑ppt
10
2、下列关于细胞膜的叙述,不正确的是( B ) A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B.不同功能的细胞,其细胞膜上蛋白质的种类和
己”和“非己” D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜成分
的更新速度越快
可编辑ppt
13
5、根据图解回答下面的问题:
(1)图中反映的是细胞膜 信息交流 的功能。
(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 ,其化学本是
成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。 (1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象?__把__红__细__胞_放__到__清__水__里______。
c.通过相邻两细胞间形成 通道 进行信息交流。
③特别提醒:
①不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相
细胞膜的基本组成
![细胞膜的基本组成](https://img.taocdn.com/s3/m/722c7b76ce84b9d528ea81c758f5f61fb7362823.png)
细胞膜的基本组成细胞膜是细胞的重要组成部分,它是细胞内部与外部环境之间的屏障和交流媒介。
细胞膜的基本组成包括脂质双层、蛋白质和糖类。
1. 脂质双层:细胞膜的主要组成部分是由脂质分子构成的双层结构。
脂质分子是由一个亲水性的头部和两个疏水性的尾部组成。
在水环境中,脂质分子会自组织形成双层结构,使得头部与水接触,尾部相互靠拢。
这种脂质双层的结构使得细胞膜具有隔离和选择性通透的特性。
2. 蛋白质:细胞膜中存在许多不同类型的蛋白质。
蛋白质在细胞膜中扮演着多种功能的角色。
一方面,蛋白质可以作为通道蛋白和载体蛋白,调控物质的进出和运输。
另一方面,蛋白质可以作为受体和信号转导分子,接收外界的信号并传递到细胞内部。
此外,蛋白质还可以参与细胞膜的结构稳定和细胞间的黏附。
3. 糖类:细胞膜上的糖类主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。
糖蛋白是蛋白质与糖类的复合物,而糖脂是脂质与糖类的复合物。
糖类主要参与细胞识别和黏附,它们可以作为细胞表面的标识,帮助细胞识别其他细胞和分子。
细胞膜的基本组成决定了它的功能。
首先,脂质双层的存在使得细胞膜具有高度的选择性通透性。
这意味着细胞膜可以选择性地允许某些物质通过,而阻止其他物质的进入。
这种选择性通透性有助于维持细胞内外环境的稳定。
蛋白质在细胞膜中起着关键的作用。
通道蛋白可以形成孔道,使得特定物质能够快速通过细胞膜。
载体蛋白则可以结合物质并将其运输到细胞内部。
受体蛋白可以与特定的分子结合,触发细胞内的信号传导通路,从而调控细胞的生理功能和行为。
糖类在细胞膜上的存在具有重要的生物学意义。
细胞膜上的糖类可以作为细胞的标识,帮助细胞识别其他细胞和分子。
这种细胞识别和黏附的过程在免疫系统、胚胎发育和细胞迁移等生理过程中起着重要的作用。
总结起来,细胞膜的基本组成包括脂质双层、蛋白质和糖类。
这些组分相互作用,使得细胞膜具有隔离和选择性通透的特性,并参与细胞的识别和通讯。
细胞膜的结构和功能对于维持细胞的生理活动至关重要,对细胞内外环境的平衡起着重要的调控作用。
细胞膜的结构
![细胞膜的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/a0a391ef8ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6eec0.png)
细胞膜的结构
细胞膜是生物学研究中最重要的结构之一,它是形成和维持细胞的活动的必要元素。
它是一种膜质复合物,具有精细的结构和功能,可以将活细胞与外界分隔开来。
它也具有许多其他重要的功能:电和荷电性,膜蛋白质聚集结构和通道结构,可以调节细胞内外环境间水分子、离子和大分子的流动,并且具有抗病毒和其他外源物质的能力。
细胞膜的结构大致包括脂质双层、蛋白质和糖聚糖。
脂质双层是最重要的结构,它由两层互相对称的脂质分子组成,它们紧密地堆叠在一起形成核心组织,形成形式丰富的三维结构。
这两层脂质分子分别由一些脂肪酸和酯类分子组成,它们可以通过水分子在两层之间运动自由变化,使脂质双层拥有良好的灵活性、通透性和吸收功能。
其中一些脂肪酸分子,如饱和脂肪酸分子,能够与其它分子区分开,在两层之间形成非结构区,这些非结构区的空间很小,它们可以把一些微小的物质聚集起来形成膜蛋白质,使脂质双层的结构更加稳定。
另外,还有一些脂质分子,如胆固醇分子,能够与膜内和膜外的酰胺分子相互作用,也是形成细胞膜结构的重要部分。
- 1 -。
细胞膜的结构与功能(中图版
![细胞膜的结构与功能(中图版](https://img.taocdn.com/s3/m/c358ff1d76232f60ddccda38376baf1ffc4fe32f.png)
突变或敲除,研究基因功能。
细胞转染技术
将外源DNA或RNA导入细胞, 研究细胞膜相关基因的表达调 控及其对细胞膜功能的影响。
活细胞成像技术
利用荧光共振能量转移(FRET)等 技术,实时监测活细胞中细胞膜分 子的动态变化和相互作用。
高通量测序技术
细胞膜与细胞间信号的相互作用
细胞膜上的受体可以识别并结合其他细胞或信号分子释放的信号,从而引发细胞内的应答 反应,实现细胞间的信息交流。
细胞膜与细胞内骨架的相互作用
细胞膜与细胞内骨架(如微管、微丝等)之间存在密切的联系,共同维持细胞的形态和生 理功能。例如,细胞膜上的某些蛋白质可以与微管结合,参与细胞的物质运输和细胞分裂 等过程。
细胞膜上的蛋白质分子可以选择性地允许某些物质通过, 从而维持细胞内环境的相对稳定。
细胞膜具有受体功能
细胞膜上的受体可以识别并结合细胞外环境中的信号分子, 从而引发细胞内的应答反应。
细胞膜对细胞内外环境的调节作用
调节物质进出细胞
细胞膜通过控制物质进出细胞的速率和数量,维持细胞内环境的 相对稳定。
调节细胞内外渗透压
电子显微镜
利用电子束成像,分辨率 远高于光学显微镜,可观 察细胞膜的超微结构。
荧光显微镜
利用荧光物质标记细胞膜 成分,观察细胞膜的动态 变化和相互作用。
分离纯化技术
细胞破碎
差速离心
密度梯度离心
通过物理或化学方法破 碎细胞,释放细胞膜。
利用不同转速的离心机 分离细胞碎片和细胞膜。
在离心管中形成密度梯 度,根据细胞膜成分的
糖蛋白的组成
由寡糖链与膜蛋白共价相连形成的糖蛋白,是细胞膜表面的一种 重要成分。
细胞膜系统的组成
![细胞膜系统的组成](https://img.taocdn.com/s3/m/1df89af551e2524de518964bcf84b9d529ea2c44.png)
细胞膜系统的组成
细胞膜系统是由多个膜组成的复杂结构,包括细胞膜、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等。
这些膜结构在细胞内承担着不同的功能,如物质的转运、合成、分解等。
细胞膜是细胞的外围边界,由磷脂双层和蛋白质组成。
内质网是一组彼此相连的膜袋和管道,负责蛋白质的合成和转运。
高尔基体则参与蛋白质的加工和运输。
线粒体则是负责细胞内的能量供给,通过产生ATP来满足细胞的代谢需求。
溶酶体则负责分解和消化细胞中的废弃物和有害物质。
细胞膜系统的组成和功能相互协调,共同维持细胞内环境的稳定和正常的生命活动。
- 1 -。
简述细胞膜的结构
![简述细胞膜的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/a13a41c8690203d8ce2f0066f5335a8103d2664e.png)
简述细胞膜的结构
细胞膜是细胞的重要组成部分,它将细胞内部与外部环境分隔开来,同时也参与了许多细胞生理过程。
细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量糖类等物质组成。
细胞膜的基本结构是由两层磷脂分子构成的磷脂双分子层。
磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,因此在水中形成了双层结构。
磷脂双分子层的内侧和外侧都有许多蛋白质分子嵌入其中,这些蛋白质分子可以与细胞内外的物质进行交互作用。
细胞膜上的蛋白质分子种类繁多,它们可以分为两类:一类是横跨细胞膜的蛋白质,称为膜蛋白;另一类是嵌入细胞膜的蛋白质,称为膜嵌入蛋白。
膜蛋白可以参与物质的运输、信号传递、细胞识别等重要生理过程,而膜嵌入蛋白则主要参与细胞膜的结构稳定和调节。
此外,细胞膜上还有一些糖类分子,它们与细胞膜上的蛋白质分子结合形成糖蛋白,糖蛋白可以参与细胞识别、信号传递等过程。
细胞膜的结构是非常复杂的,不同类型的细胞其细胞膜的结构也有所不同。
细胞膜的结构和功能密切相关,对细胞的生命活动起着至关重要的作用。
细胞膜的结构与功能
![细胞膜的结构与功能](https://img.taocdn.com/s3/m/80279e722a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9de6.png)
细胞膜的结构与功能细胞膜是细胞内外环境之间的生物学障壁,它起到了包裹和保护细胞内部结构,控制物质的进出、信号传递以及细胞间相互作用等重要功能。
本文将从细胞膜的结构和功能两个方面进行探讨。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由两层磷脂分子构成,这些磷脂分子排列成一个双层膜的形式。
每个磷脂分子都有一个极性磷酸头部和两个非极性脂肪酸尾部。
在细胞膜的内外表面,磷脂分子的排列方式有所不同,使得细胞膜具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
另外,细胞膜中还含有许多蛋白质分子。
这些蛋白质可以分为两类:固定蛋白和浮动蛋白。
固定蛋白通过与磷脂分子结合来固定在细胞膜上,而浮动蛋白则可以在细胞膜上自由移动。
这些蛋白质在细胞膜的功能中起到了重要的作用,如运输物质进出、细胞间相互识别等。
此外,细胞膜还含有一些碳水化合物,这些碳水化合物通常与蛋白质结合形成糖蛋白复合物或与磷脂结合形成糖脂复合物。
这些复合物又被称为糖类分子,它们的存在使得细胞膜上具有特定序列和空间结构,可以参与细胞间信号传递、细胞黏附等重要过程。
二、细胞膜的功能1. 选择性通透性:细胞膜的磷脂双层结构使得细胞膜具有选择性通透性。
疏水性的物质可以通过脂肪酸尾部之间的疏水作用力穿过细胞膜,而极性或大分子物质则需要通过细胞膜上的通道蛋白或运载蛋白来实现进出。
2. 保护和维持细胞内稳定环境:细胞膜包裹着细胞的质膜,起到了保护细胞内部结构的作用。
同时,细胞膜通过控制物质的进出以及维持细胞内外的物质浓度差异,维持了细胞内稳定的环境。
3. 信号传递:细胞膜上的受体蛋白可以与外界的信号分子结合,从而触发细胞内部一系列的信号传递过程。
这些信号传递过程可以调节细胞的生理活动,如细胞分化、增殖、凋亡等。
4. 细胞间相互作用:细胞膜不仅仅是细胞与外界环境之间的障壁,也是细胞间相互识别和相互作用的平台。
细胞膜上的特定蛋白质可以与其他细胞或细胞外基质中的分子结合,进行细胞黏附、细胞间信号传递等重要过程。
细胞膜系统的结构和功能
![细胞膜系统的结构和功能](https://img.taocdn.com/s3/m/afcbd7cdf121dd36a22d8264.png)
3、控制物质进出细胞 由于细胞膜具有选择透过性,因此能
有选择地控制细胞内外的物质交换,这 与细胞膜上的载体种类和数量有关。
物质跨膜运输方式
物质出
被动运输
入细胞 方式
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方 高浓度→低 高浓度→低浓 一般为低浓度→
向
浓度
度
高浓度
是否需 要载体
不需要
需要
需要
是否消 耗能量
不消耗
一、生物膜系统的组成
细胞内存在着一套复杂的膜系统,它由细胞膜、 核膜以及细胞器的膜共同组成。它们在结构和功 能上是紧密联系的统一整体,这种结构体系,就 称作生物膜系统(也可称细胞膜系统)。
二、生物膜的化学成分
细胞亚显微结构中膜的化学成分相似,基 本结构大致相同,统称为生物膜。生物膜 的化 学组成是蛋白质、脂类和糖类。脂类中除磷脂 外,还有胆固醇(有的还含有糖脂),实际上组成 脂双层的脂类成分因不同生物而不同。细菌、 蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇。 在动物细胞中,胆固醇在脂双层中所占的比例较 大,特别是在哺乳动物细胞中,它可和磷脂分子 一样多。
要点: ①膜为静止的结构 ②蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧
罗伯特森提出的“三明治”模型,存在缺陷! 细胞膜并不是静止不动的,而是有流动性。 蛋白质不是均匀分布在磷脂分子两侧。
资料1:变形虫的运动和白细胞的吞噬作用
实验:荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
蛋白质分子: 镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层中 大多数蛋白质分子也可运动。
多糖: 只分布在细胞膜外表面,有些与蛋白质结合形成糖 蛋白,称作糖被。起保护和润滑的作用,与细胞的 识别等有关。
生物学中的细胞膜的结构与功能
![生物学中的细胞膜的结构与功能](https://img.taocdn.com/s3/m/6eda6f79ff4733687e21af45b307e87101f6f8ad.png)
生物学中的细胞膜的结构与功能细胞膜作为细胞的外壳,是一种复杂的结构。
在细胞生物学中,细胞膜的结构和功能一直是研究的重点之一。
细胞膜不仅是分隔细胞内外环境的屏障,还承担着许多重要的生物学功能,例如细胞凋亡、信号转导、细胞运输等。
本文将从细胞膜的分子组成、形态结构、功能等多个角度进行探讨。
一、细胞膜的分子组成细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量碳水化合物组成。
脂质分子是细胞膜的主要成分,占据了细胞膜质量的50%~80%。
脂质分子主要包括磷脂、胆固醇和糖脂。
磷脂是细胞膜最常见的脂质分子,它们由一个疏水的脂肪酸和一个亲水的磷酸基团组成。
磷脂分子在细胞膜中会自组装形成双层膜结构。
胆固醇是一种甾体化合物,它可以插在磷脂双层中,调节细胞膜的流动性和防止脂质过多紧密排列。
糖脂是一种位于细胞膜表面的脂质分子,它们包括糖基团和脂肪酸基团。
除了脂质分子,细胞膜还包含着许多蛋白质分子,这些蛋白质分子为细胞膜的功能发挥提供了丰富的多样性。
蛋白质分子有多种类型,有一类是植物血凝素(lectins)类型的,这些蛋白质分子能够识别和结合不同的糖类分子。
还有一类是跨膜蛋白质(transmembrane proteins),这些蛋白质分子穿过细胞膜并在细胞内外发挥着不同的功能。
还有一类是双层膜相关的蛋白质(membrane-associated proteins),这些蛋白质分子附着在细胞膜的表面,承担着各种细胞功能。
二、细胞膜的形态结构细胞膜的形态结构主要包括细胞膜的双层膜结构、细胞膜面积的大小、细胞膜的流动性等。
细胞膜的双层膜结构是通过磷脂分子的有机化学键将磷脂双层紧密连接在一起。
双层膜结构为细胞膜的物理特性提供了基础,它可以防止小分子物质的自由扩散。
在双层膜结构基础上,细胞膜也存在着许多具有特殊形态结构的区域,例如细胞膜上的凸起区域(microvilli)和微凹区域(caveolae)。
这些区域在细胞的特定功能上起着至关重要的作用。
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b c
蛋白质(质量 分数%)
49
76 52
d
59
脂质(质量 糖类(质量分 分数%) 数%)
43
8
24
含量很少
48
含量很少
35
含量很少
1、a、b、c、d等膜结构在生物学上称为___生__物__膜_。
2、最可能代表细胞膜的是 a ,因为 含糖类最多 , 这与它具有的 细胞识别 功能是相适应的。 3、最可能代表线粒体内膜的是 b 因为 蛋白质最多, 这与它具有的 有氧呼吸主要场所 功能是相适应的。
4、(2010全国山东卷) 下关于真核细胞生物膜的 叙述,正确的是( A ) A、生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B、构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C、有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D、核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白 质的合成与运输
解析:生物膜的特定功能与膜蛋白有关,因此A正确;构成细胞膜结构的脂 质有磷脂和少量的固醇,不含有脂肪,因此B错误;有氧呼吸的第一阶段和 第二阶段都会产生ATP,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在 线粒体内膜;光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上,因此C错 误;只有分泌蛋白的合成和运输与核糖体,内质网和高尔基体有关,因此D 错误。
B、信息传递功能 D、选择透过功能
解析:本题容易错选A、C。A选项是细胞膜的结构特点;C选 项是细胞膜的功能,而人工膜不可能具有主动运输的功能。
对应例题:7、水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而 使细胞核着色,可将其应用于细胞死活的鉴别.细胞 浸泡一定浓度的PI中,仅有死亡的细胞核会被染色, 活细胞则不着色,但将PI注射到活细胞中,则细胞核
SARS病毒,这是因为细胞膜上具有( B )
A、磷脂分子 B、糖被
C、蛋白质
D、抗体
解析:细胞膜上有许多膜蛋白,担负着各种不同的功能,其中 糖蛋白(又称糖被),具有识别功能。
对应例题:9、科学家对某种动物细胞中的细胞膜、核膜、线粒体内 膜、线粒体外膜的化学成分进行分析,结果如下表,请据图回答:
膜结构 名称
生物膜在结构上的联系
真核细胞的生物膜约占细胞干重的70%~80%,最多的是内质网,
因
此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。各种生物膜在结构
上的联系可以这样表达。
间接联系
高尔基体
内质网
直接联系
核膜 线粒体
间接联系
细胞膜
注: 1、直接联系是指膜结构的膜之间相连,间接联系是指不同膜结构之 间通过小泡发生膜的相互转化。 2、液泡、叶绿体的膜与其它有膜结构也有一定的联系。 3、内质网在其它膜结构中处于中心地位
A、选择透过性 C、保护作用
B、一定的流动性 D、主动转运
解析:同学常容易把结构特点和功能特点相混淆,结构特点是指细 胞膜的流动性,而功能特点强调细胞膜是选择透过性膜。
对应例题:6、海水淡化处理、污水处理和人 工透析肾中都模拟了细胞膜的某种功能,此 功能是( D )
A、流动性特点 C、主动转运特点
相对独立的系统,在生命起源过程中起到至关重要的作用。 (2)对于单细胞的原生生物(如草履虫),它与外界环境的分界
面也是细胞膜。 2、控制物质进出细胞
由于细胞膜具有选择透过性,因此能有选择地控制细胞内外的物 质交换,这与细胞膜上的载体种类和数量有关。 3、进行细胞间的信息交流
(1)通过体液的间接交流。如内分泌细胞分泌的激素→ 进入体液→由体液运 输至全身各处→与靶细胞表面的受体结合→信息传递给靶细胞。
B
A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完 成
D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的 更新
细胞膜系统的结构
细胞内存在着一套复杂的膜系统,它由细 胞膜、核膜以及细胞器的膜共同组成。它们在 结构和功能上是紧密联系的统一整体,这种结 构体系,就称作细胞膜系统(也可称生物膜系 统)。
生物膜的重要生理作用
细胞膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要
1、使细胞具有一个相对稳定的内环境。 2、在细胞与环境间进行着物质流(物质运输)、 能量流(能量转换)和信息流(信息传递)。 3、膜上附着大量酶,有利于生化反应顺利进行。 4、生物膜把细胞分割成许多小区保证细胞内的生 命活动高效、有序 地进行。
RNA通过。
3、(2010全国理综)下列过程中,不直接依 赖细胞膜的流动性就能完成的是( B ) A、胰岛B细胞分泌胰岛素 B 、mRNA与游离核糖体的结合 C 、吞噬细胞对抗原的摄取 D、植物体细胞杂交中原生质体融合
解析:本题主要考查细胞膜的结构特点—具有一定的流动性,考查学生的 理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性,胰 岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐作用,吞噬细胞对抗原的摄取属于胞 吞作用,胞吞和胞吐作用均与细胞膜的流动性有直接的关系;而mRNA与 游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。
细胞膜系统的结构和功能
新题速递
1.(2012广东高考1)有关生物膜结构与功能的
叙述,正确的是
C
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不 同
2. (2011·四川卷)下列有关生物膜结构和功能的
描述,不正确的是
(2)相邻细胞间直接接触。相邻两个细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另 一个细胞。如精子与卵细胞间的识别与结合。
(3)相邻细胞间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高 等植物的胞间连丝。
对应例题:5、细胞膜的结构特点和功能特点分 别是_流_动__性______和___选_择_透__过_性_膜_____。变形虫的任 何部位都能伸出伪足,人的白细胞能吞噬细菌, 这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的( B )
对应例题:3、根据图解回答下面 的问题:
(1)图中反映的是细胞膜 信息交流 甲
乙
的功能。
(2)若图中甲表示的是发出信号的
12
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
。
解析:细胞膜的功能之一是能进行细胞间的信息交流,本题图解
两条长链组成的 尾部(疏水端)
磷酸基团(带有极性) 脂肪酸链(非极性)
细胞膜的 分子结构
磷 脂 双 分 子 层
糖蛋白
亲水端 疏水端
细胞膜的三维立体 结构
细胞膜 的结构特点 具有流动性
构成生物膜的磷脂分子和大 多数蛋白质分子可以运动
人细胞
红色 荧光 标记 的膜 蛋白
绿色 荧光 标记 的膜 蛋白
近两年高考真题演练
1、(09高考北京卷)细胞膜在细胞的生命活动中 具有重要作用。下列相关叙述不正确的是 ( D)
A、细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B、细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 C、细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 D、载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
解析:细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用,膜在功能的联系
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜(胞吐)
(合成肽链) (折叠、组装、 (浓缩、加工、运输)
糖基化、运输)
分泌蛋白
线粒体(供能)
(细胞外)
结论:各种生物膜在功能上既有明确的分工,又有紧密的联系。各 种生物膜相互配合,协同工作,才使得细胞这台高度精密的生命机 器能够持续、高效地运转。它们所形成的结构体系,就是细胞的生 物膜系统。
对于生物膜的结构,我们以细胞膜(质膜)的分子结构模型为例加 以说明。现在为大多数学者所接受的是流动镶嵌模型。
生物膜流动镶嵌模型的基本内容
生物膜的化学成分
脂质(磷脂)
蛋白质
结
结
合
合
糖脂
糖类
糖蛋白
(糖被)
生物膜的基本骨架
这两层磷脂分子为什么是 这样排列的?
磷 脂 双 分 子 层
磷脂分子
环状头部 (亲水端)
会着色.利用PI鉴别细胞的基本原理是 ( D )
A、死细胞与活细胞的核酸结构不同 B、死细胞与活细胞的核酸含量不同 C、活细胞能分解染色剂PI D、活细胞的细胞膜阻止PI的进入
对应例题:8、当具有蛋白质衣壳的SARS病毒
侵入人体后,体内淋巴细胞就能识别这一异物,
并产生相应的抗体。淋巴细胞之所以能识别
和 磷脂
分子大都是可以 运动
分子 的,
不是静止的。
(4)人和鼠的细胞表面的抗原属于构成膜结构 的 蛋白质(糖蛋白)。
细胞膜
结构
特 点
流动性
决定
功能
特 点
选择透过性
细胞膜(质膜)的生理功能
1、将细胞与外界环境分割开,保障了细胞内部环境的相对稳定 (1)对于原始生命,膜的出现将生命物质与外界环境隔开,成为
由于细胞膜具有选择透过性,因此能有选择地控制细胞内外的物质交换,这与 细胞膜上的载体种类和数量有关;细胞膜的两侧是不对称的,在膜内侧的蛋白 质与外侧的蛋白质有很大的不同,膜上糖蛋白一般只分布在膜的外侧;载体蛋 白是镶嵌在脂双层的蛋白质,不是镶在细胞膜内外表面,所以D的叙述不正确。
2、(2010高考安微卷) 下列关于生物膜结构和功能的 叙述正确的 是( A ) A、肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体 B、细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需的结构 C、线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶 D、核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
表示相邻两个细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。 图中甲表示发出信号的细胞,1表示与膜结合的信号分子,乙表 示接受信号的细胞,即靶细胞,2是受体,其化学本质是蛋白质 (通常为糖蛋白)。