细胞膜及膜系统的结构和功能全解
膜系统的结构和功能
膜系统的结构和功能膜系统是细胞的重要组成部分，它由许多细胞膜组成，如细胞膜、内质网膜、高尔基体膜和线粒体膜等。
膜系统在细胞内起着重要的结构和功能作用，本文将详细介绍膜系统的结构和功能。
一、细胞膜细胞膜是细胞外部与环境之间的界面，它由两层磷脂分子层组成。
细胞膜的主要功能有以下几个方面：1.守卫细胞：细胞膜具有选择性渗透性，能够控制物质的进出，起到维持细胞内稳定环境的作用。
通过细胞膜上的特殊蛋白质和脂质组分，细胞膜能够选择性地穿过特定的物质，如水、离子和小分子。
2.粘附作用：细胞膜表面有许多种类的蛋白质，这些蛋白质能够与其他细胞或胞外物质结合，起到粘附作用。
这种粘附作用在细胞间交流、细胞外基质的组织结构、肿瘤的侵袭和转移等过程中起关键作用。
3.受体作用：细胞膜上的受体能够与外界的信号物质结合，触发细胞内的信号传导通路。
这一过程是细胞感知和响应外界环境的重要方式，调控细胞的生长、分化和功能。
4.细胞间的交流：细胞膜上存在许多细胞间连接通道，通过这些通道，细胞之间可以进行直接的物质交换和信息传递。
这种细胞间交流是组织结构和协同功能的基础。
二、内质网膜内质网膜是连续的薄膜系统，通常可分为粗面内质网和滑面内质网两部分。
内质网的结构和功能如下：1.蛋白质合成：粗面内质网上附着有许多核糖体，这些核糖体负责合成蛋白质。
蛋白质在合成过程中进入粗面内质网腔室，然后经过复杂的折叠过程，最终转运到细胞膜、高尔基体或其他细胞器中。
2.糖基化修饰：滑面内质网含有一组酶，能够在蛋白质折叠和后翻译修饰过程中参与糖基化反应。
糖基化修饰可以增加蛋白质的稳定性和功能多样性。
3.钙离子存储：内质网的滑面内质网腔室富含钙离子泵和钙离子结合蛋白，可以将细胞内的钙离子存储起来，维持细胞内钙离子浓度的稳定。
三、高尔基体膜高尔基体膜由一系列平滑膜片组成，结构和功能如下：1.糖类合成：高尔基体膜上的酶可以将多糖合成并负责糖基化修饰过程中的后续修饰。
第三章 第一节 细胞膜的结构和功能(共22张PPT)
它体现了细胞膜的哪种功能？
控制物质进出细胞的功能
细胞膜行使该功能时有何特点？
具有选择性
下图表示三种细胞间信息交流方式。
①图(1)所示的信息交流方式中，A细胞主要是_内__分_泌__细__胞，产生 的信息分子主要是___激__素______，需要通过____血__液__的运输才能 运至B细胞，信息分子要与B细胞膜上的______受__体结合才能完 成信息的传递。
• 磷脂分子以疏水的尾部相对，亲水的头部朝向两 侧，构成 磷脂双分子层，以此作为细胞膜的基本 支架。细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂 和 胆固醇 等。
• 细胞膜中的蛋白质以不同深度 覆盖 、 镶嵌 或 贯穿 于磷脂双分子层中，有的蛋白质分子与
糖结合成 糖蛋白 。它们是细胞膜功能的主要执 行者。 • 构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多不是静止， 而是可以运动的，即细胞膜具有 一定的流动性 。
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细胞膜的结构和功能ppt课件
（1）因为水分子极 小， 可以通过由于磷脂
分子运动而产生的间隙; （2）是因为膜上存在水 通道蛋白，水分子可以 通过通道蛋白通过膜。
水分子 水通道蛋白
二、对细胞膜的成分的探索
时间：1959年
人物：罗伯特森
发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂 质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间
诱导融合
40分钟后
370C
鼠细胞
时间：1972年 人物：辛格和尼科尔森
提出：流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容P45 结构模型
1.细胞膜主要由 磷脂分子和 蛋白质分子 构成的。 2. 磷脂分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端， 水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。 3有分.子的蛋层白镶中质在，分磷有子脂的以双不分贯同子穿方层于式表镶整面嵌个，在磷有磷脂的脂双部双分分分子或子层全层。部中这嵌：些入蛋白磷质脂分双子 在物质运输等方面具有重要作用。 流动性 4成.膜细的胞磷膜脂不分是子静可止不以动侧的向，自而由是移具动有，膜中的，蛋主白要质表现大为多构 也能运动。
二、对细胞膜的成分的探索 学分组生活讨动论二并：完成阅相读关教的材P讨42论的题“思考与思讨考论与讨”论的:相关资料，
•最初认识到生物膜是
不溶于脂 溶于脂质的物质
由脂质组成的，是通过
质的物质
对实验现象的推理分析
还是通过膜成分的提取
细胞膜
和鉴定？
从实验现象能推测出什么结论呢？
欧文顿
1895年
膜是由脂质组成
实例：内分泌细胞与靶 细胞间、神经细胞间
受体
功能3：进行细胞间的信息交流
思考：你能据下图说说细胞膜是如何实现细胞间 的信息交流的吗？
细胞内膜系统结构与功能的联系
细胞内膜系统结构与功能的联系系统：能够完成一种或者几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构叫做系统，它是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体，而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分。
系统的三个特性：一是多元性，系统是多样性的统一，差异性的统一；二是相关性，系统不存在孤立元素组分，所有元素或组分间相互依存、相互作用、相互制约；三是整体性，系统是所有元素构成的复合统一整体。
系统的科学内涵：一般定义为系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体（集合）。
从三个方面理解系统的概念：1．系统是由若干要素（部分）组成的。
这些要素可能是一些个体、元件、零件，也可能其本身就是一个系统（或称之为子系统）。
如运算器、控制器、存储器、输入/输出设备组成了计算机的硬件系统，而硬件系统又是计算机系统的一个子系统。
2．系统有一定的结构。
一个系统是其构成要素的集合，这些要素相互联系、相互制约。
系统内部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控关系的内在表现形式，就是系统的结构。
例如钟表是由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配而成的，但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构成钟表；人体由各个器官组成，单个各器官简单拼凑在一起不能成其为一个有行为能力的人。
3．系统有一定的功能，或者说系统要有一定的目的性。
系统的功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力、和功能。
例如信息系统的功能是进行信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用，辅助决策者进行决策，帮助企业实现目标。
与此同时，我们还要从以下几个方面对系统进行理解：系统由部件组成，部件处于运动之中；部件间存在着联系；系统各主量之和的贡献大于各主量之贡献的和，即常说的1+1>2；系统的状态是可以转换、可以控制的。
系统的生理学概念：一些在机能上有密切联系的器官，联合起来完成一定的生理机能即可成为系统（system）。
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。
细胞膜的组成和功能
细胞膜的组成和功能细胞膜是细胞最外层的包裹，其主要职能是维持细胞内外环境的稳定性，保护细胞，同时也是细胞与外界进行交流和物质交换的主要场所。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双分子层、膜蛋白和糖蛋白三部分组成。
磷脂分子是构成细胞膜的主要成分，其在水中形成两层，相互排列，疏水性的疏水层向内，疏水性的疏水层向外。
这种两层磷脂分子很稳定，而且具有弹性。
除此之外，细胞膜的内侧还存在着膜蛋白和糖蛋白。
膜蛋白主要帮助细胞与外界进行交流和物质交换，其中有许多膜通道和载体蛋白。
膜通道可以允许有选择性地通过一些物质，载体蛋白则起到与细胞外物质的结合、承载和转运的作用。
糖蛋白则是一种与糖类有关的蛋白质，主要存在于细胞膜外侧，可以作为识别标志，参与细胞间的识别和交流。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜是细胞外界与内部环境的保护屏障。
细胞膜可以有效地保护细胞内部稳定性和完整性，防止外界环境的不良影响，如毒素、细菌等。
2. 细胞膜是物质进出细胞的主要通道。
细胞膜中的膜通道和载体蛋白可以辅助物质的进出，保证了细胞内外环境的平衡。
例如，细胞膜内的离子泵可以控制细胞内外的离子浓度差，维持电位平衡。
3. 细胞膜是细胞与外界交流的主要场所。
细胞膜上的外部信号物质可以依靠膜上的受体蛋白与之结合，触发细胞内信号转导通路，从而实现细胞的生理响应。
4. 细胞膜是细胞形态和功能调控的关键。
例如，细胞膜上存在着多种结构蛋白，如选择性膜通道、细胞骨架蛋白等，这些蛋白都协助细胞保持稳定形态，或进行特殊形态的转换，如细胞极化、细胞间连接等。
总之，细胞膜对于维持细胞内部稳定性、实现物质交换及细胞形态转换等方面都起着至关重要的作用。
研究细胞膜组成和功能，不仅有助于深入了解细胞内部结构和机制，还有望为药物研发和治疗疾病提供更好的思路和方向。
细胞膜的结构和功能ppt课件
【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞
死细胞
SzLwh
2 控制物质进出细胞
①细胞膜有_选__择_透__过__性， 控制作用是_相__对__的
需要的 营养物质
可以进
为什么活细胞不能被台盼蓝染色，
而死细胞能被染色？
代谢废物可以出
活细胞的细胞膜具有选择透过性， 抗体、
染料台盼蓝是细胞不需要的物质， 激素等
不易通过细胞膜，因此活细胞
分泌物
不被染色。死细胞的细胞膜失去
不容易进
不易出 有用的 成分
控制物质进出细胞的功能，台盼蓝
能通过细胞膜进入细胞，死细胞能
不需要的物质、
被染成蓝色。
病毒、病菌及有害物
SzLwh
②验证细胞膜具有控制物质进出的功能
利用有颜色的植物组织，将其放入无色 溶液中，然后再用高温、强酸或强碱等 处理，观察处理前后溶液颜色是否变化 用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红
巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细 胞的
过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于（ ）
A.血液运输，突触传递
B.淋巴运输，突触传递
√ C.淋巴运输，胞间连丝传递 D.血液运输，细胞间直接接触
2. (2017·全国卷Ⅰ，2改编)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是 A. 细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
1.细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的协调。关于细 胞间信息交流的说法错误的是 ( )
A. B细胞与乙细胞上受体化学本质是糖蛋白 B. 图2可以表示精子与卵细胞的识别
√C. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流必不可少的结构
D. 图2中的1为信号分子
细胞内膜系统的结构和功能
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。
细胞膜的结构和功能- (解析版)
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、【学习目标】1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。
3分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
自主学习一、细胞膜的功能1.将细胞与分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。
(1)一般来说,细胞需要的可以从外界进入细胞;细胞，不容易进入细胞。
(2) 等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的__也要排到细胞外;但是，细胞内却不会轻易流失到细胞外。
(3)细胞膜的控制作用是_，环境中一些有可能进入;有些进行细胞间的。
3.进行细胞间的信息交流（1）通过化学物质传递信息。
（2）通过直接接触传递信息。
（3）通过细胞通道传递信息。
4.对细胞膜成分的探索（1）1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由组成的。
（2）科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中含量最多。
（3）1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的。
（4）1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油－水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂质分子外，可能还含有。
二、对细胞膜结构的探索1.细胞膜的成分（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的。
在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。
（2）蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越。
2.对细胞膜结构的探索历程三、流动镶嵌模型的基本内容1.基本内容：（1）基本骨架：。
（2）蛋白质的分布：以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
2.结构特点：具有一定的。
细胞膜和细胞器的结构和功能
细胞膜对细胞器的保护作用
维持细胞器的完整性和稳定性
01
细胞膜作为细胞的边界，能够保护细胞器免受外部环境中的物
理和化学因素的影响，维持细胞器的完整性和稳定性。
调节物质进出细胞器
02
细胞膜通过控制物质进出细胞器的过程，维持细胞器内部环境
的相对稳定，保证细胞器的正常功能。
传递信息
03
细胞膜上的受体能够接收外部信号并传递给细胞器，从而调节
细胞器的活动。
细胞器对细胞膜的影响
细胞器参与细胞膜的构建
许多细胞器如内质网、高尔基体等参与细胞 膜的合成和加工，对细胞膜的结构和功能有 重要影响。
细胞器调节细胞膜的功能
细胞器如线粒体、叶绿体等通过产生能量和合成物 质，为细胞膜的功能提供必要的支持和调节。
细胞器与细胞膜的相互作 用
细胞器与细胞膜之间存在复杂的相互作用， 如内吞作用、外排作用等，共同维持细胞的 正常生理功能。
细胞骨架与细胞膜和细胞器的联系
细胞骨架通过锚定蛋白等结构连接细胞膜和细胞器，维持细胞的形态 和稳定性。同时，细胞骨架也参与物质运输和信息传递等过程。
04 细胞膜和细胞器 的结构与功能详 解
细胞膜的结构与功能
结构
细胞膜主要由脂质双分子层构成，其 中镶嵌有蛋白质分子，形成具有选择 透过性的生物膜。
功能
• 细胞分裂与分化：在细胞分裂过程中，细胞膜和细胞器协同作用，确保遗传物质的均等分配和细胞器的合理分 布。在细胞分化过程中，不同种类的细胞器发挥各自的功能，使得细胞能够执行不同的生理功能。
05 细胞膜和细胞器 的研究方法与技 术
显微镜技术
光学显微镜
利用可见光和光学透镜成 像，可观察细胞及细胞器 的形态和结构。
细胞膜系统的结构和功能
可编辑ppt
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
第三章细胞膜的结构及细胞基本功能
二、主动转运：指细胞通过本身的某种耗能过程，
将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓 度一侧的过程。（ K+、Na+、Ca2+ H+、I-、Cl-等 离子和小肠和肾小管中葡萄糖、氨基酸 1 特点：（1）逆浓度差或电位差； （2）耗能（能量来自细胞的代谢活动）。 2 意义：是人体最重要的一种物质转运形式
作用特点:
速度快，反应位点局限，并非最多。
二、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）参与G蛋白耦联受体跨膜信号转导的信号分子 1、 G蛋白耦联受体： 细胞上与第一信使（激素）结合 的特殊蛋白质。 2、G-蛋白（鸟苷酸结合蛋白） 1）是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白 2）分激活型G-蛋白（Gs）、抑制型G-蛋白（Gi）
B：通道中介易化扩散(channel mediated)。
A，载体运输(载体中介易化扩散)： 转运物质：葡萄糖、氨基酸； 转运动力：浓度差； 特点：A.高度的结构特异性； B.饱和现象； C.竞争
性抑制；D.转运速度快； E.因蛋白质的结构和功能常
受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物
质的通透性是可变化的。
C膜内外、消化道对物质的吸收、肾小管的重吸收等结构。
●物质进出细胞膜的形式：
被动转运：单纯扩散、易化扩散、 主动转运： 原发主动转运、继发主动转运、 出胞 与入胞 一、被动转运
1、单纯扩散：细胞内液和细胞外液的各种溶质分子，只要是 脂溶性的，就可能按扩散原理作跨膜运动或转运，称之为单纯 扩散。（O2、CO2、乙醇和脂肪酸） ●特点：不耗能
3、糖类：含少量的寡糖和多糖链，与膜中的脂质 或蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白 •功能：以其单糖排列顺序上的特异性，可以作为 它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。（抗 原决定簇、膜受体的“可识别性”部分）
细胞膜的结构和功能及其分子机制
细胞膜的结构和功能及其分子机制细胞膜是细胞最外层的薄膜，它是细胞与外界环境之间的重要界面。
在细胞膜中，有众多不同的分子参与了各种生物学过程。
本文将介绍细胞膜的结构和功能，以及其中的分子机制。
一、细胞膜的结构1.1 脂质双层细胞膜由两层不同组成的脂质分子（双层状），被称为脂质双层。
脂质分子的两端分别是亲水性（疏水性）的头和亲油性的尾，这种排列方式使得头互相接触的同时尾也互相接触，形成一个封闭的空间。
这是细胞膜的基本结构。
1.2 膜蛋白膜蛋白是细胞膜中另一个非常重要的组成部分，可分为两类：跨膜蛋白和周膜蛋白。
跨膜蛋白指的是横跨整个膜双层的蛋白质，周膜蛋白则位于细胞膜的表面，对细胞膜的稳定性和功能发挥非常重要。
1.3 糖蛋白和糖脂糖蛋白和糖脂是细胞膜中的另一种重要成分，是膜上分布较广泛的生物大分子。
它们都是由碳水化合物和蛋白质或脂质组成。
二、细胞膜的功能2.1 细胞的质量区分细胞膜把细胞内和外界分隔开来，使得细胞形成一个独立的空间。
与细胞内的质量区分成为外界的环境一一分隔开。
2.2 细胞与外界的物質交換细胞膜是细胞与外部环境之间的重要过滤器，主要负责物质的进出。
大分子和水溶液不能穿过脂质双层，它们必须通过膜蛋白和特殊的渠道进行输送；而氧气、二氧化碳、小分子有机物和离子都可以自由地穿过细胞膜。
2.3 细胞运动细胞膜的流动和膜蛋白的运输可以使细胞整体移动，也可以在微观上参与细胞内各种小分子机制的执行。
例如，在神经元的突触中，膜蛋白的移动对于神经传递起着至关重要的作用。
三、膜蛋白和糖蛋白的功能3.1 运输蛋白运输蛋白可以使分子（如糖或离子）通过细胞膜，蛋白质通过这些蛋白在细胞内和外部之间传递。
3.2 受体蛋白细胞膜受体蛋白是一种能够与外部信息分子结合的分子，如激素或神经递质，这种结合可以启动或抑制蛋白质的功能。
3.3 酶蛋白酶蛋白作用于细胞膜上的特定底物，例如葡萄糖酉和ATP酶负责催化糖和ATP分子的转化。
细胞膜系统的结构和功能
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。
细胞膜及其组成物质的分子结构与功能
细胞膜及其组成物质的分子结构与功能细胞膜是细胞内部与外部之间的一个重要障碍，它具有选择性通透性、维持内部稳定性的作用，同时又能接收外部环境的信号并传递到细胞内部，控制细胞的生长、分化及死亡等功能。
本文将从细胞膜的分子结构和组成物质的角度，探讨其功能和作用。
一、细胞膜的分子结构细胞膜是由磷脂分子和膜蛋白分子所组成的双层薄膜结构。
磷脂分子是细胞膜的主要成分，它们由一个亲水的头部和两个疏水的尾部组成，这种性质使磷脂分子能够在水中形成一个稳定的双层薄膜。
细胞膜上还存在其他一些分子，如膜蛋白、糖脂和胆固醇等。
其中，膜蛋白是细胞膜上最重要的组成部分之一，它们可以通过不同的机制使细胞膜对不同的物质产生选择性通透性，从而实现细胞的内部与外部的物质交换。
二、细胞膜的功能1.细胞膜的保护和支撑作用细胞膜能够保护细胞，使细胞内部环境相对稳定。
同时，细胞膜可以提供细胞的支撑，增加细胞的力学强度，防止细胞在物理和化学作用下受到破坏。
2.细胞膜的选择性通透性细胞膜能够根据不同大小、形状、电荷等特征选择不同的物质通透进入细胞或者从细胞内部出去。
其中，小分子物质可以通过扩散和运输蛋白等方式进出细胞，而大分子物质如蛋白质和核酸则需要通过胞吞、胞吐等特殊机制进出细胞。
3.细胞膜的信号传递作用细胞膜上的一些膜蛋白可以识别并与外界与细胞信号分子相互作用，从而改变细胞内部的代谢、生长、分化等过程。
这些信号传递过程，是细胞响应外部信号变化的重要途径，能够调控细胞内部的多种生物过程。
4.细胞膜的细胞黏附和细胞运动作用细胞膜上的一些黏附蛋白能够使细胞与周围环境形成稳定的黏附或者跨越细胞间隙连接形成组织，并且能够调节细胞的形态和运动。
此外，细胞膜上的肌动蛋白等蛋白质能够调节细胞的收缩和松弛，从而参与细胞运动和细胞形态改变。
三、细胞膜与人类疾病的关系由于细胞膜在调控各种生物过程中起到了重要的角色，因此，它在人类疾病中也扮演了重要的角色。
例如，细胞膜上的某些受体的突变会导致细胞内的信号传递异常，引起肿瘤、炎症、心血管疾病等疾病的发生；细胞膜上黏附分子的缺失或突变能够导致白血病、肿瘤转移等疾病的发生。
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是细胞的重要组成部分，广泛存在于所有的生物体中。
它不仅为细胞提供了保护，还在物质的运输、能量的转换和细胞间的通讯中扮演着重要角色。
本文将详细解析细胞膜的结构与功能。
一、细胞膜的基本结构细胞膜结构由磷脂双层组成，每层磷脂分子中的疏水脂酸基团朝内与其它疏水脂酸基团相互靠近，而亲水头基团朝外与水接触。
这种特殊的排列方式使得细胞膜呈现出疏水性和亲水性的特性，起到了高度选择性的作用。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜的保护功能：细胞膜作为细胞的外层界限，能够有效地保护细胞免受外界有害物质的侵害。
同时，细胞膜还能阻止细胞内物质的非控制性扩散，维持细胞内外环境的稳定性。
2. 细胞膜的物质运输功能：细胞膜通过多种方式控制物质的进出。
其中，有选择性通道蛋白质能够选择性地允许某些物质通过，而将其他物质排除在外。
此外，还有一种被称为载体蛋白质的机制，能够将某些物质运输到细胞内或离开细胞。
3. 细胞膜的信号传递功能：细胞膜上分布着众多的受体蛋白质，它们能够识别外界的化学信号，并将信号转导到细胞内。
这一过程在细胞间的通讯以及细胞对外界刺激的响应中扮演着重要角色。
4. 细胞膜的能量转换功能：细胞膜上存在着许多与能量转换相关的蛋白质。
例如，线粒体内膜上的电子传递链和氧化磷酸化过程，通过细胞膜上的酶催化产生的质子梯度，储存了能量。
三、细胞膜与细胞器的关系细胞膜也扮演着细胞器间的连接与交流的桥梁。
许多细胞器如内质网、高尔基体、线粒体等都有自己的膜结构，而这些膜与细胞膜相连。
这种连接能够实现物质的传递与交换，使得细胞器间能够协同工作。
细胞膜的结构与功能对于细胞的正常运作至关重要。
通过探索细胞膜的特性，我们能够更好地理解细胞的生命活动，为人们进一步探索细胞、治疗疾病等提供重要的理论基础。
细胞膜的调控机制也是当前生物学研究的热点之一。
研究者们希望通过深入研究细胞膜的结构和功能，揭示其中的奥秘，为人们治疗疾病、开发药物等方面提供更多的思路与途径，造福人类。
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三．内质网（单层膜）
滑面内质网 粗面内质网 种类 （表面无核糖 （表面有核糖体附着） 体附着） 由分支小管和 结构 小囊构成
参与某些脂类、 糖类和激素的 合成 多为扁平的囊状结构 蛋白质运输的通道
主动 可逆浓度梯度 需 要 低→高 转运
判断:物质进入细胞的方式?
E .
扩散
易化扩散
主动转运
或主动转运
离子通过细胞膜是一个主动转运的过程。为了证明此 结论，某同学设计了部分实验方案及过程，请帮他设 计完整。 实验材料：草履虫、适宜浓度的KCl溶液、呼吸抑制 剂(能抑制细胞产生能量)、ATP、烧杯等。 实验步骤： ①将草履虫放入盛有适宜浓度的溶液的烧杯 中，过30分钟测KCl溶液浓度。 ② 加入呼吸抑制剂，过30分钟测KCl溶液浓度 。 加入ATP，过30分钟测KCl溶液浓度。 ③________________________________________ 。 实验结果： 1、①、②两步最后测得KCl浓度 基本一致 。 2、③最后测的KCl浓度与②最后测的KCl浓度 明显下降 。 相比 实验结论：离子通过细胞膜是一个主动运输的过程, 主动运输需要消耗能量。
线粒体
内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体
有氧呼吸的主要场所
有机物合成的车间 蛋白质合成的场所 蛋白质的加工厂 参与动物细胞有丝分裂 水和养料的仓库 维持细胞形态 水解酶的仓库
具有双层膜的细胞器： 线粒体和叶绿体、 细胞核
具有单层膜的细胞器： 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡
无膜的细胞器：核糖体 中心体
1、膜蛋白有哪些功能呢？
2、a、b、c、d、e过程分别代表什么跨膜运 输方式? 3、此单位膜能用来表示线粒体内膜吗？
右图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上 的分布。在图示结构上（ ） A．生物膜为叶绿体内膜 B．可完成光合作用的全过程 C．发生的能量转换是:光能→电能→化学能 D．产生的ATP用于植物体的各项生理活动
：细胞质中除去所有细胞器和各种 颗粒以外的部分,无色透明胶状物 （成分：含有水、无机盐离子、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸、多种酶等。 作用： 新陈代谢 的主要场所，为新陈代谢 提供物质和一定的环境条件。） 在细胞质中具有一定 形态结构 和执行一定 细胞器： 生理功能 的结构单位，悬浮在细胞质基 质中 细胞溶胶
（1）若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是 [ D] 糖蛋白 。 O2 、CO2 。 （2）若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是__________ （3）若是肝细胞膜，进食后3～4小时，C代表的激素 胰高血糖素 ＿＿＿ 将会增多，促进物质E转化为物质F，F最可能是 葡萄糖 。 （4）若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜两侧的电位表现 为 外正内负 ，该状态的维持有赖于图中a和d过程，则a和d过 Na+ 、 K+ 。 程分别运输的物质是____________ （5）提取动物的细胞膜，最好选用 哺乳动物成熟的红细胞 ＿＿ 做材 离心 处理即可 料，先让其在蒸馏水中吸水胀破，然后经过_______ 得到纯净的细胞膜。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说 明B具有一定的流动性 。
1、膜蛋白有哪些功能呢？ 2、a、b、c、d、e过程分别代表什么跨膜运 输方式?
跨膜运输方式
请说明下列物 质的运输方式： O2 、水 无机盐离子
运输方向 载体
甘油
能量
酒精
葡萄糖
举例
b cd ae
扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗
高→低
易化 顺浓度梯度 扩散 高→低
需 要
不消耗 消 耗
(进入红细胞)
细胞器
了解各细胞器的分布（存在）、形态、 结构、化学成分、功能等方面内容。以及它 们的形态、结构、化学成分与功能之间的关 系。如内质网的网状结构，能附着大量的酶， 有利于进行化学反应；又如，叶绿体的扁平 的椭球形或球形、有利于吸收光照。
细胞器的比较
膜结构 叶绿体 双层膜 双层膜 单层膜 无膜结构 单层膜 无膜结构 单层膜 单层膜 分 布 其 它 主要功能 植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动物和低等植 物细胞 植物细胞 动植物细胞 色素、糖类无 机盐等 基粒、基质、酶 光合作用的场所 色素、DNA 嵴、基质、 酶、DAN
C
分泌蛋白的合成---各种膜在 结构和功能上的联系
(1)分泌蛋白包括哪些物质呢？ 各种消化酶，蛋白质类激素，抗体等等。 (2) 效应B细胞中参与合成并分泌抗体的膜性细胞 结构 有： 内质网，高尔基体，细胞膜，线粒体 ， 经过 0 层单位膜。
分泌蛋白的合成---各种膜在结构和功能上的联系 (3)结合抗体分泌前几种生物膜面积的示意图，你 能画出抗体分泌后几种生物膜面积的示意图吗?
膜 面 积 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜
0
前
后
时间
(4)下图表示B淋巴细胞分化为效应B细胞后生 物膜面积的变化，正确的一项是 C 膜 膜 面 面 积 积
B细胞 浆细胞 B细胞
膜 面 积
A
B 浆细胞
膜 面 积
浆细胞
B细胞
高尔基体
B细胞
C 图例:
细胞膜
D
浆细胞
内质网
下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F 表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。据图回答：
5 生物膜系统的作用 （1）细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内环境， 同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换 和信息传递中起着决定作用。 （2）扩大膜面积,为各种化学反应的进行创造了 有利条件。 （3）把细胞分隔成一个个小区室,使得细胞内能 够同时进行多种化学反应而不会相互干扰。
二、细胞质
细胞质———— 指 细胞膜 以内、 细胞核 以外的部分
专题复习 细胞膜及膜系统 的结构和功能
假设甲乙丙分别代表三种化合物， 甲乙丙最可能代表哪三种化
糖 类
由这三种化合物共同参与 组成的某一结构模式图。
甲
乙
丙
蛋白质
磷脂
糖 类
质膜的流动镶嵌模型
细胞膜具有什么结构特点呢? 一定的流动性
细胞膜具有一定的流动性，请举出一些实例？
①变形虫能伸出伪足； ②动物细胞分裂后期细胞膜的缢裂过程； ③吞噬细胞吞噬病菌； ④白细胞通过狭窄毛细血管时的变形； … …