生物膜系统PPT课件
合集下载
细胞的生物膜系统 PPT课件
4、研究生物膜的重要意义
• 理论上阐明了细胞生命活动规律 • 工农业生产和医学实践中有重要用途 工业：人工模拟设计选择通过性膜，淡化海水 或者处理污水 农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、 耐盐的机理，改善农作物品质 医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常 的生理功能。 例： 血液透析膜能代替肾脏把病人血液中 的代谢废物透析掉。
第一节 细胞的生物膜系统
回顾旧知：①观察动植物细胞的亚显微结构，填表
非膜结构：中心体、核糖体、（染色体）
核膜 双膜结构 线粒体 叶绿体 膜结构： 内质网 具膜细胞器 （膜系统） 单膜结构 高尔基体 液泡 溶酶体 细胞膜 什么叫内膜系统？
回顾旧知：②观察细胞膜的亚显微结构及对比表，思考问题
各种生物膜成分结构的异同点：
细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。
（1）直接联系 核膜 ——内质网 ——细胞膜 线 粒 体
突起 高尔基体膜 小泡 细胞膜
（2）间接联系
出芽 内质网膜 小泡
结论： 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性
高尔基体膜的厚度 和化学成分介于内质 网膜与细胞膜之间。 在活细胞中，这三种 膜可以互相转变。
课堂练习
1、组成生物膜系统的生物膜是指：（ B ） A、在结构上直接相连的生物膜 B、细胞内所有的生物膜 C、具有单层膜的细胞器 D、具有双层膜的细胞器 2、一种细胞器的部分生物膜是怎样转移到另一 细胞器的：（ D ） A、随着细胞质的流动到达特定部位 B、从高尔基体直接到达内质网 C、从内质网直接到达细胞膜 D、通过形成具有膜结构的小跑而转移
相同点：膜化学成分相似；结构大致相同；功能
上均具有选择透过性。 各种成分的含量有差异。一般蛋白质相 不同点： 对含量越高膜功能越复杂；细胞膜外侧 多糖含量高，其他生物膜很少；动物膜 系统中含胆固醇，而植物一般无。
3.2生物膜系统
1.不同生物膜的化学组成成分基本相同。 不同生物膜的化学组成成分基本相同。 不同生物膜的化学组成成分基本相同 2.每种成分的含量不同（主要是蛋白质）。 每种成分的含量不同（主要是蛋白质）。 每种成分的含量不同
推论： 推论：
膜的功能活动主要由蛋白质来承担。 膜的功能活动主要由蛋白质来承担。
膜功能的强弱取决于蛋白质的种类和数量 即膜的功能越强蛋白质的种类和数量越多
2、生物膜的物质组成 、
分析下列生物膜的成分， 分析下列生物膜的成分，得出什么结论
蛋白质(质量分数%) 脂类(质量分数%) 糖类(质量分数%) 蛋白质(质量分数%) 脂类(质量分数%) 糖类(质量分数%) 膜 人红细胞膜 大鼠肝细胞核膜 内质网膜 线粒体外膜 线粒体内膜 49 59 67 52 76 43 35 33 48 24 8 2.9 含量很少 含量很少 含量很少
3、观察各种膜在结构上的联系
线粒体外膜 核膜 内质网膜 外膜） （外膜） 出 小 芽 泡 高尔基体膜 细胞膜
小泡
4、生物膜系统在功能上的联系 、 用3H标 记亮氨 酸，注 入豚鼠 胰腺分 泌细胞
3 min
17 min
117 min
核糖体 合 成 蛋 白 质
内质网
高尔基体
细胞膜
糖基 质, 质, 质 体 质
№3：将细胞分隔成许多小区室， №3：将细胞分隔成许多小区室，使各 化学反应能同时进行而不互相干扰。 种化学反应能同时进行而不互相干扰。
1.下列有关生物膜的叙述，不正确的（ A ） 下列有关生物膜的叙述，不正确的（ 下列有关生物膜的叙述 A、各种生物膜的化学组成和结构完全相同 、 B、不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是 、 可相 互转变的 C、生物膜的研究已经进入到分子水平 、 D、细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作 、细胞内的生物膜既各司其职， 共同完成细胞的生理功能
生物膜系统
细胞内的生物膜在结构上具有 细胞内的生物膜在结构上具有 结构上 一定的连续性。 一定的连续性。
1.分泌蛋白的运输方向? 1.分泌蛋白的运输方向 分泌蛋白的运输方向? 核糖体→ 核糖体→内质网 高尔基体 → →细胞膜 细胞膜（ →具膜小泡 →细胞膜（外） 2.这些分泌物通过哪种方式 2.这些分泌物通过哪种方式 被运输到细胞外? 被运输到细胞外? 外排
3 1 2
7 6 5 4 8
4、 从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放人含有 、 从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网， 放射性标记的氨基酸的培养液中。 放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完 成其功能所需的物质和条件。很快连续取样， 成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质 测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况， 网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图 所示。 请回答：（ ：（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积,最 所示。 请回答：（ ）放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积 最 核糖体是蛋白质合成的场所 。（ 。（2） 可能的解释 是________________________________。（ ）放射性 氨基酸继在核糖体上积累之后,在内质网中也出现 在内质网中也出现， 氨基酸继在核糖体上积累之后 在内质网中也出现，且数量不断增 蛋白质进入内质网 最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（ 实验中， ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3） 多，最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（ ）实验中， 细胞质基质 培养液相当于细胞中的______________________________。 培养液相当于细胞中的 。
细胞膜、核膜以及由膜围绕而成的细胞器， 细胞膜、核膜以及由膜围绕而成的细胞器， 在结构和功能上是紧密联系的统一整体， 在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所 形成的结构体系 叫做生物膜系统。 生物膜系统 核膜 具膜细胞器
生物膜 ppt课件
•
医疗的视角
在医疗领域，只要是存在非灭菌水的场所都 有可能形成生物膜。那些有非灭菌水附着 的表面，包括外来器械的缝隙、内镜的管 腔以及各种植入物都是生物膜滋生的场所 。生物膜很长时间内一直是齿科关注的对 象。牙菌斑就是生物膜的一种形式，而生 物膜也在齿科所用的水管与吸引器内存在 。
生物膜？
• 在温湿度，营养合适的任何表面 • 99%的细菌生活在生物膜内 • 好处：如生物修复，反刍 • 坏处：人体表面如牙齿，组织内，
植入物周边等
生物膜的定义
• 生物膜（或生物被膜）： • 集聚的细菌和细胞外物质，紧紧地粘附在
表面并不容易被去除
• 一些微生物，在水中或水溶液或体内（如
：血流）生长时，有能力粘附表面，然后 包埋在多聚糖基质中。基质含细胞，活和 死的微生物和多聚糖，阻止抗菌剂，灭菌 剂，消毒剂和抗菌素到达微生物
生物膜的特点
落
• －大量微菌落使ＢＦ加厚 • －细胞启动包间信号系统，产生胞间信号
生物膜的形成
• ３.ＢＦ的成熟：
• －结构不均匀，类似蘑菇形状的微菌落组成 • －菌落之间围绕着输水通道，可以运送养料，酶
，代谢产物和排出废物，形成原始的循环系统。
• 因菌种，营养，附着表面和环境不同，形成疏松
或致密以及厚薄不等的ＢＦ结构
• （3）如果有泡沫，取出器械时又会把粘附在 • 气泡上的污物带回到器械上，造成清洁不彻 • 底，从而影响消毒灭菌。 • 同时，泡沫也会增加清洗的时间。 • （4）泡沫会阻隔视线，清洗人员无法看清水 • 面下的情况，增加了清洗人员被水面下的刺 • 伤、割伤的危险，从而造成交叉感染。 • （5）泡沫容易造成自动清洗机排水管的堵塞 • 及吸液泵、排水泵的损坏，更换这些部件价 • 格昂贵。
医疗的视角
在医疗领域，只要是存在非灭菌水的场所都 有可能形成生物膜。那些有非灭菌水附着 的表面，包括外来器械的缝隙、内镜的管 腔以及各种植入物都是生物膜滋生的场所 。生物膜很长时间内一直是齿科关注的对 象。牙菌斑就是生物膜的一种形式，而生 物膜也在齿科所用的水管与吸引器内存在 。
生物膜？
• 在温湿度，营养合适的任何表面 • 99%的细菌生活在生物膜内 • 好处：如生物修复，反刍 • 坏处：人体表面如牙齿，组织内，
植入物周边等
生物膜的定义
• 生物膜（或生物被膜）： • 集聚的细菌和细胞外物质，紧紧地粘附在
表面并不容易被去除
• 一些微生物，在水中或水溶液或体内（如
：血流）生长时，有能力粘附表面，然后 包埋在多聚糖基质中。基质含细胞，活和 死的微生物和多聚糖，阻止抗菌剂，灭菌 剂，消毒剂和抗菌素到达微生物
生物膜的特点
落
• －大量微菌落使ＢＦ加厚 • －细胞启动包间信号系统，产生胞间信号
生物膜的形成
• ３.ＢＦ的成熟：
• －结构不均匀，类似蘑菇形状的微菌落组成 • －菌落之间围绕着输水通道，可以运送养料，酶
，代谢产物和排出废物，形成原始的循环系统。
• 因菌种，营养，附着表面和环境不同，形成疏松
或致密以及厚薄不等的ＢＦ结构
• （3）如果有泡沫，取出器械时又会把粘附在 • 气泡上的污物带回到器械上，造成清洁不彻 • 底，从而影响消毒灭菌。 • 同时，泡沫也会增加清洗的时间。 • （4）泡沫会阻隔视线，清洗人员无法看清水 • 面下的情况，增加了清洗人员被水面下的刺 • 伤、割伤的危险，从而造成交叉感染。 • （5）泡沫容易造成自动清洗机排水管的堵塞 • 及吸液泵、排水泵的损坏，更换这些部件价 • 格昂贵。
细胞的生物膜系统
第四章 细胞和细胞工程
植物和动物都是由细胞构成
的。细胞就像一台复杂而精 巧的机器，各部件虽然作用 不同，却衔接得非常巧妙， 保证整台机器能灵活高效地 运转。
细胞膜、核膜、内质网、高
尔基体、线粒体等细胞器都 属于这台机器的部件。它们 都由膜构成，而且膜的成分 都相似，结构也大致相同， 因而统称为“生物膜”。
较成熟的蛋 白质 线粒体供能
二、各种生物膜在功能上的联系
在蛋白质的合成、运输与分泌过程中还需
要能量，这些能量主要是由线粒体提供的。
二、各种生物膜在功能上的联系
由此可见，细胞内的
各种生物膜不但在结 构上互相联系，在功 能上也是既有分工又 相互联系的。各种生 物膜的分工合作、相 互配合是细胞生命活 动协调进行的结构与 功能的基础。
• 科学家的实验表明，腺体细胞在核糖体上合成的 分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较 成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜 的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。 经高尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡， 通过细胞膜排出细胞外面。
核 糖 体
内 质 网
高 尔 基 体
细 胞 膜
细胞外
二、各种生物膜在功能上的联系
在这个过程中，内质网膜可通过小泡转化成高尔基
体膜，高尔基体膜又可通过分泌小泡形成细胞膜。
三、生物膜系统的概念
1. 概念：细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高尔
基体膜、线粒体膜、质体膜等膜结构组成的统一 整体。
细胞各种由膜组成的结构上的膜构成了生物的生物膜系统
三、生物膜系统的概念
2. 细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功
能：
1. 使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在 物质的运输与交换及信息传递中起决定性 作用。
植物和动物都是由细胞构成
的。细胞就像一台复杂而精 巧的机器，各部件虽然作用 不同，却衔接得非常巧妙， 保证整台机器能灵活高效地 运转。
细胞膜、核膜、内质网、高
尔基体、线粒体等细胞器都 属于这台机器的部件。它们 都由膜构成，而且膜的成分 都相似，结构也大致相同， 因而统称为“生物膜”。
较成熟的蛋 白质 线粒体供能
二、各种生物膜在功能上的联系
在蛋白质的合成、运输与分泌过程中还需
要能量，这些能量主要是由线粒体提供的。
二、各种生物膜在功能上的联系
由此可见，细胞内的
各种生物膜不但在结 构上互相联系，在功 能上也是既有分工又 相互联系的。各种生 物膜的分工合作、相 互配合是细胞生命活 动协调进行的结构与 功能的基础。
• 科学家的实验表明，腺体细胞在核糖体上合成的 分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较 成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜 的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。 经高尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡， 通过细胞膜排出细胞外面。
核 糖 体
内 质 网
高 尔 基 体
细 胞 膜
细胞外
二、各种生物膜在功能上的联系
在这个过程中，内质网膜可通过小泡转化成高尔基
体膜，高尔基体膜又可通过分泌小泡形成细胞膜。
三、生物膜系统的概念
1. 概念：细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高尔
基体膜、线粒体膜、质体膜等膜结构组成的统一 整体。
细胞各种由膜组成的结构上的膜构成了生物的生物膜系统
三、生物膜系统的概念
2. 细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功
能：
1. 使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在 物质的运输与交换及信息传递中起决定性 作用。
生物膜系统
生物膜的化学组成
黑点代表 分泌蛋白, 红 点代表被标记 的分泌蛋白
豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解
合成的分
泌蛋白运输
到细胞外的 过程示意图
核糖体（合成肽链）
（加工：折叠、组装、糖基化等） 内质网
小泡 （内有： 较成熟蛋白质 ）
高尔基体（再加工：浓缩、运输）
小泡 （内有： 分泌蛋白 ）
细胞膜（小泡与细胞膜融合）
分泌蛋白（抗体、酶、部分激素等）
生物膜系统的概念
细胞膜、核膜以及内质网、高尔 基体、线粒体等由膜围成的细胞器,在
结构和功能上紧密联系,它们形成的结
07（广东）离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫
外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且 这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析 中，错误的是 【 A、 C、 D A. 细胞对氨基酸的需求发生变化 B. 细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化 C. 细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低 D. 诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相 关酶系 】
3.下列有关生物膜的叙述，不正确的是[
A]
（A）各种生物膜的化学组成和结构完全相同； （B）膜的组成成分可以从内质网膜转移到高 尔基体膜，再转移到细胞膜； （C）生物膜的研究已经深入到分子水平； （D）细胞内的生物膜既各司其职，又相互协
作，共同完成细胞的生理功能。
二、简答题 1. 为什么说细胞的生物膜系统在结构 和功能上是统一的整体? 细胞的生物膜系统是由细胞内的生 物膜组成的,细胞内的各种生物膜在结构 和功能上是相互联系的。
第一节 细胞的生物膜系统
各种生物膜在结构上的联系
各种生物膜在功能上的联系
生物膜系统的概念
研究生物膜的重要意义
生物膜ppt课件
1925年，E. Gorter 和F. Grendel用有机溶剂抽提人的 红细胞膜的膜脂成分，并测定膜脂单层分子在水中 的铺展面积，发现它为红细胞表面积的2倍。 提示 ：质膜是由双层脂分子组成。
4
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部；疏水端是 两条长短不一的烃链, 称为尾部，一般含有14～24个 偶数碳原子（线粒体内膜上的心磷脂有四条尾巴）；
其中一烃链常含有一个或数个双键，双键的存在造成 这条不饱和链有一定角度的扭转。
13
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
29
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
1. 膜的不对称性 质膜内外两层的组分和功能的差异，称为
膜的不对称性； 样品经冰冻断裂处理后，细胞膜可从脂双
层中央断开，各断面名称不同。
30
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
2
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
一. 对生物膜结构的探究历程
1895年，欧文顿（ E. Overton ）
3
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
4
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部；疏水端是 两条长短不一的烃链, 称为尾部，一般含有14～24个 偶数碳原子（线粒体内膜上的心磷脂有四条尾巴）；
其中一烃链常含有一个或数个双键，双键的存在造成 这条不饱和链有一定角度的扭转。
13
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
29
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
1. 膜的不对称性 质膜内外两层的组分和功能的差异，称为
膜的不对称性； 样品经冰冻断裂处理后，细胞膜可从脂双
层中央断开，各断面名称不同。
30
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
2
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
一. 对生物膜结构的探究历程
1895年，欧文顿（ E. Overton ）
3
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
9
分泌蛋白的合成和运输的过程
.
10
阅读课本P55“资料分析”，思考问题？
1、分泌蛋白是在哪里合成的？ 附着核糖体
2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞结 构？
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
.
11
分泌蛋白的合成、运输和分泌过程Fra bibliotek氨基酸
核糖体
脱水缩合
线
多肽
粒 体
内质网
加工（折叠、组装）
一定的流动性
思考：从分泌蛋白合成和分泌过程中可以看出，细胞 内的生物膜在结构和功能上有什么特点？
一定的连续性
.
13
思考：在分泌蛋白形成过程中，内质网膜、高尔基体 膜、细胞膜面积前后如何变化？
高尔基体：总的膜面积基本不变 内质网膜：总面积减少 细胞膜：总面积增加
.
14
4.生物膜系统的功能
第一，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区 室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，保证 了细胞的生命活动高效、有序地进行。
第二，为酶提供附着位点，为各种化学反应的顺利 进行创造了有利条件。
第三，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环 境，对物质运输、能量交换和信息传递的过程中也 起着决定性的作用。
.
15
研究生物膜的重要意义
（模拟生物膜）
海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理， 对海水、污水进行净化获得纯净淡水。
模拟生物膜
科学家的实验：追踪定位方法——同位素标记法
什么叫做分泌蛋白？ 分泌蛋白：是由细胞内附着在内质网上的 核糖体合成后，分泌到细胞外起作用的蛋 白质。如消化酶、抗体、部分激素等。
.
8
分泌蛋白的合成和运输（实验）
• 科学家在豚鼠的 胰腺腺泡细胞中 注射3H标记的亮氨 酸，通过这个标 记追踪亮氨酸在 细胞中的运行和 变化的过程。
.
1
核膜 内质网膜 细胞膜
内质网膜 外接： 细胞膜 内接： 细胞核膜
细胞器膜、细胞膜和核膜共同构成了细胞的生 物膜系统。
.
2
.
3
1、生物膜系统
1）概念：细胞中化学组成相似，基本结构大 致相同的膜结构，统称为生物膜
2）化学组成:
共性:蛋白质、脂类、少量糖 特异性：各种膜上的蛋白质不同
3）特点：一定的流动性、选择透过性。
（ 供
（囊泡）
较成熟蛋白质（具有空间结构）
能
高尔基体
再加工
）
（囊泡）
成熟蛋白质
细胞膜
分泌（胞吐作用）
分泌蛋白 思考：分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能
量由哪里提供？ 需要，能. 量由线粒体提供 12
思考：在分泌蛋白形成和运输的过程中，参与的细胞 器有哪些？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
思考：分泌蛋白最终由细胞膜通过胞吐的方式分泌出 细胞，体现了细胞膜的什么特点？
.
16
（血液透析膜）
医学上根据生物膜的结构、功能原理， 可以研制出许多种代用的人体组织与器官。
.
17
.
4
（1）小肠粘膜属于生物膜吗？ （2）原核细胞中有生物膜系统吗？
.
5
2、生物膜在结构上的联系
（1） 直接联系 外层核膜
内质网
线粒体膜
细胞膜
内质网膜与细胞膜、 核膜在结构上的联系
.
6
内质网在各种膜结构 的联系中处于中心地位
2 间接联系 细胞膜 小泡 高尔基体 小泡 内质网
.
7
3.生物膜在功能上的联系