第4讲 细胞膜和细胞壁.ppt

浓度差
浓度差
能量（ATP）
能量 （ATP）
能量 （ATP）
运载 体
不需要
需要
需要
不需要
不需要
实例
水、CO2、 O2、甘油、
乙醇、苯
K+、Ca2+、 红细胞吸收 Mg2+，小肠
葡萄糖 吸收氨基酸、 葡萄糖
白细胞吞噬 病菌、变形 虫吞食食物
颗粒
胰岛B细胞分 泌胰岛素
原理
细胞膜的选择透过性
细胞膜的流动性
第4讲 细胞膜和细胞壁
考点一：细胞膜和细胞壁 的主要成分和功能
细胞是一切生命活动的基础,因为____
光学显微镜下能看到的结构 显微结构：(放大几十～千余倍) 植
物
细胞壁
细
细胞膜
胞
细胞核
结
液泡
构
细胞质
一、细胞膜的成分
细胞膜主要由
（约占
）
和
（约占
）组成，此外
还有少量的
（约占
）。
功能越复杂的细胞膜上，
模型
（3）用曲线表示各物质进入细胞的速率。 ①甘油进入细胞速率与外界甘油浓度（在一定浓度范 围内）、O2浓度、细胞呼吸强度之间的关系。
②葡萄糖进入红细胞速率与葡萄糖浓度（在一定范围 内）、O2浓度、细胞呼吸强度之间的关系。
③氨基酸被小肠绒毛上皮细胞吸收速率与氨基酸浓度、 O2浓度、细胞呼吸强度之间的关系。
4、J.D.Robertson 1959有超薄切片获 得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗 三层结构，厚约7.5nm。
他大胆地提出“单位膜”模型。它由厚约3.5nm 的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质 构成，即蛋白质—脂质—蛋白质三层结构。
不足之处在于把膜的动态结构描写成静止的不变的。
5、人、鼠细胞融合实验
2、细胞壁的功能：
和
。 。 。
考点二 生物膜的流动镶嵌模型
一、生物膜的定义：
1、
膜（如：
、
、

、
、
、
膜和
等的膜）、

膜，共同构成细胞的生物膜系统。
2、生物膜的结构和功能的关系：生物膜的
组成成分和
很 ；在结构和功能
上
，进一步体现出细胞内各种结构之间
的
。
考点二 生物膜的流动镶嵌模型
答案 ①
② ③
对法囊藻（一种海藻）细胞液中各种离子浓度的分析表明，细 胞液的成分与海水的成分很不相同，如右图：
（1）K+和Cl－在细胞内积累，而Na+、Ca2+等在细胞液中的含量 低于海水含量，这表明_______法__囊__藻__对__离__子__的__吸。收具有选择性
（2）K+和Cl－进入细胞的转运方向是____从__低__浓__度__到__高__浓，度这种 吸收方式叫做_____主__动__运__输，这种吸收方式需要的两个基本条 件是______载__体__和__能__量__。
3、生物膜的功能
①
②
③
4、生物膜的结构特点：
。
5、生物膜的特性:
。
二、生物膜的流动镶嵌模型
（一）对生物膜结构的探索历程
1、E.Overton 1895 年发现凡是溶于脂肪 的物质很容易透过植 物的细胞膜，而不溶 于脂肪的物质不易透 过细胞膜。
因此推测细胞膜由脂类物质组成。
2、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红 细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分 是脂质和蛋白质。
二、细胞膜的流动镶嵌模型
1、提出者：
年
和
提出生物膜
的流动镶嵌模型。
二、流动镶嵌模型的基本内容
2、要点：
1）以
为基
本骨架，蛋白质分
子、
其
中或
表面。
2）膜上的蛋白质和脂质大多可以
。
1．磷脂的类型
组成：卵/脑磷脂、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂、磷脂酰肌醇 结构：头部、尾部 既亲水又疏水的双亲性分子
碱基+磷酸+甘油 亲水性
1、
。
2、
。
3、
。
①细胞分泌的 与靶细胞的
，随
到达全身，
（化学实质：
）结合，
将信息传递给靶细胞；②相邻两个细胞
的
，信息从一个细胞传递给另一个
细胞；③相邻两个细胞之间
，携带信
息的物质通过
进入另一个细胞。
四、细胞壁的组成成分与功能
1、植物细胞壁成分主要是
原核生物细胞壁主要成分是
强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。
冰冻蚀刻(freeze-etching)技术
在冰冻断裂技术的基础上发展起来的更 复杂的复型技术。如果将冰冻断裂的样品 的温度稍微升高，让样品中的冰在真空中 升华，而在表面上浮雕出细胞膜的超微结 构。当大量的冰升华之后，对浮雕表面进 行铂-碳复型，并在腐蚀性溶液中除去生物 材料， 复型经重蒸水多次清洗后，置于载 网上作电镜观察
的种
类和数量越多。
癌变的细胞膜的成分发生改变，产生有
和
等物质。
二、制备细胞膜的方法
1、选材：一般选用
，要用适
量的
制成稀释液。原因
是
。
2、原理：
。
பைடு நூலகம்
3、方法步骤：
4、实验现象：近水部分的红细胞发生变化：消 失，细胞体积 ，很快细胞
，内容物流出。
5、获得较纯细胞膜的方法：
。
三、细胞膜的功能
头
碳氢链
尾
疏水性
存在方式：脂质双分子层 球状的胶态分子团
脂质体（liposome）：双分子层游离末端自动闭合形成 的中空结构。
重点分析膜上蛋白质:
膜功能的复杂程度决定于膜中 蛋白质的种类。
糖被
化学本质：糖蛋白 作用：保护、润滑、细胞表面的识别、抗
原抗体之间的识别、血型决定物质 所处位置：细胞膜的外表面
在融合细胞的细胞膜上红、 绿荧光为什么会均匀分布？
细胞膜上蛋白质运动的结果。
该实验反映了细胞膜结构上 的什么特点？
具有一定的流动性。
细胞膜有什么作用？
6、 S.J.Singer&G.Nicolson 1972根据免疫荧 光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，在“单位
膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”。
自由扩散(被动运输)
载体
高浓度 低浓度 不需要消耗能量 不需要载体
举例: O2、CO2、H2O、甘油、 乙醇、苯等
物质跨膜运输的方式
离子和小分子物质
大分子和颗粒物质
自由扩散 协助扩散 主动运输 内吞
外排
运输 高浓度→ 高浓度→ 低浓度→高 细胞外 细胞内→
方向 低浓度 低浓度
浓度
→内
外
运输 动力
3、E.Gorter&F.Grendel 1925用有机溶剂提取了 人类红细胞质膜的脂类 成分，将其铺展在水面， 测出膜脂展开的面积二 倍于细胞表面积。
推测细胞膜由双层脂分子组成 。
磷脂分子是一种由甘油、 脂肪酸和磷酸所组成的分 子，磷酸“头部”是亲水 的，脂肪酸“尾部”是疏 水的。请运用相关的化学 知识，解释为什么磷脂在 空气－水界面上铺展成单 分子层，而科学家如何从 这一现象推导出“脂质在 细胞膜中必然排列为连续 两层”这一结论。