高中生物奥赛讲义-细胞生物学

（2）脂双层的流动性 ①流动性
（2）脂双层的流动性 ②影响流动性的因素
植物靠不饱和脂肪酸和细胞壁调节质膜流动性。 不饱和脂肪酸的双键或三键处有折弯，脂肪酸链之间 不易完全接触或结晶，因而低温下也能保证流动性； 温度较高时，细胞壁在一定程度上可以限制磷脂分子 的流动性增加。
动物靠胆固醇调节膜的流动性，胆固醇与磷酸 分子非共价结合，限制磷脂分子的热运动，但又将磷 脂分子隔开使其更易流动。温度高时，可以降低膜的 流动性；温度低时，可以提高膜的流动性，使细胞膜 在很大温度范围内保持相对稳定的半流动性。
（2）脂双层的流动性 ②影响流动性的因素
磷脂分子中脂肪酸的不饱和程度； 脂肪酸链的长度； 胆固醇的含量； 温度的高低。
（3）脂双层的主要功能 ①构成膜的基本骨架
②是某些膜蛋白的溶剂
2.膜蛋白 ①含量
细胞膜的大部分功能主要由组成膜的蛋白质完 成。膜功能越复杂，蛋白质含量越高。
2.膜蛋白 ②种类
2.膜蛋白 ③流动性 侧向移动、旋转运动等。有些膜蛋白不能移动
或不能自由移动。
④功能 运输、酶、连接蛋白、受体等。
2.膜蛋白 ⑤膜骨架 存在细胞膜内侧，与具有各种活性的膜蛋白相
连、由纤维蛋白组成的网架结构，它维持细胞膜的 形状及协助细胞膜完成多种生理功能。
3.膜糖和糖萼 ①膜糖
细胞膜表面糖类的总称。大部分以一些寡糖链
内在蛋白：又称固有蛋白，一般占膜蛋白的 70%～80%。疏水部分直接与磷脂的疏水部分通过疏 水力结合。大多两端带有极性，因而大多是贯穿膜 的内外。两个极性端暴露在膜表面并以离子键直接 或间接地通过以Ca2+、Mg2+等与磷脂分子带负电荷的 极性头结合；也有些固有蛋白只部分插入脂双层， 只有一端亲水暴露在外。
1.脂双层 （1）脂双层的基本结构
主要成分是磷脂，含有少量糖脂。脂类随生物 种类不同而有不同。动物细胞生物膜还含有胆固醇， 尤其是哺乳动物更为丰富。胆固醇主要集中在质膜 和相关的囊泡膜上。
胆固醇在磷脂双分子层中以与磷脂头尾取平
行形式穿插在磷脂之间，可使膜的流动性不至于因 温度的降低而下降，同时也降低了膜对水溶性物质 的通透性。
二、细胞膜的功能
（一）控制细胞与外界进行物质交换
具有选择透过性，有理于小分子及其离子的选 择性透过；
胞吞胞吐，实现大分子和颗粒性物质进出细胞； 植物细胞之间存在胞间连丝，为细胞间物质交 换提供了直接的通道。
（1）简单扩散 （2）促进扩散 （3）伴随运送 （4）主动运输 （5）内吞外排
二、细胞膜的功能 （二）传递信息 （三）识别能力 （四）动物细胞间相互附着 （五）有保护、运动、兴奋及传导的功能 （六）为多种酶提供结合位点
细胞生物学
一个细胞与其他细胞分离而单独存在时，称游 离细胞。游离细胞常呈球形或近于球形。但实际上 由于细胞表面张力或原生质粘度的不均一性等原因， 很多单独存在的游离细胞并不呈球状。
许多细胞构成组织，这样的细胞称组织细胞。 组织细胞的形状受相邻细胞的制约，并和细胞的生 理功能有关。
细胞的直径多在10μm～100μm之间。有的很 小，如支原体，其直径为0.1μm～0.2μm，是最小 的细胞。细菌的直径一般只有1μm～2μm。
无内质网
有内质网
无高尔基体
有高尔基体
无溶酶体
有溶酶体
细 无线粒体
有线粒体
胞 仅有功能上相近的中间体 有叶绿体（植物细胞）
质 无叶绿体，但有的原核细 有微管、微丝
胞有类囊体
有中心粒（动物细胞）
一般无微管、无微丝
无中心粒
壁 主要由胞壁质组成
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主要由纤维素组成
第1节 细胞膜
一、细胞膜的亚显微结构
（一）细胞膜的成分
由于糖萼中含有较多带负电的氨基糖酸，所以 真核细胞表面的静电荷是负值的。
糖萼的基本功能是保护，还与细胞增殖的接触 抑制和细胞识别有关。
3.膜糖和糖萼 ③膜糖的功能
提高膜的稳定性； 细胞识别； 新合成蛋白的运输和定位； 哺乳动物血型凝集原。
4.细胞膜的分子间作用力
疏水力：对维持膜结构起主要作用； 静电力：存在于分子的一切极性和带电荷基 团之间，互相吸引或排斥； 范德华力：物质分子之间的相互吸引力。
细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，蛋白质约占 膜干重的20%～70%，脂类约占30%～80%，此外还 有少量的糖类。不同细胞的细胞膜中各成分的含量 因膜的功能而有所不同。
构成质膜的脂类中有磷脂、糖脂和类固醇等， 其中以磷脂为主要组分。
（二）细胞膜分子水平上的结构
关于质膜的分子结构，有许多不同的模型，其 中受到广泛支持的是“流动镶嵌模型”。
细胞的大小与生物体的大小没有相关性。参天 的大树与新生的小苗；大象与昆虫，它们的细胞大 小相差无几。
原核细胞
真核细胞
大小 很小（1～10微米）
较大（10～100微米）
核 无膜（称“类核”）
有膜
遗传 DNA不与蛋白质结合 系统 一个细胞只有一条DNA
核 内 的 DNA 与 蛋 白 质 结 合 ， 形成染色质（染色体） 一个细胞有两条以上染色体
的一端以共价键与膜蛋白相结合而成糖蛋白，少部 分与脂类结合而成糖脂。它们都是由内质网和高尔 基体合成的，只存在于细胞的外层。
除核膜表面有少量膜糖外，其他膜结构几乎没 有，如有也只存在于囊膜的内表面。
与细胞识别有关，也可能有固定膜中的穿膜蛋 白的作用。
3.膜糖和糖萼 ②糖萼
普遍存在于动物细胞质膜外表面，这些寡糖链 和蛋白质、脂类共价结合成糖蛋白和糖脂，共同构 成细胞表面的一层细胞被，即糖萼。
这类蛋白分别担负着载体、受体和酶等作用。
2.膜蛋白 ②种类 外在蛋白：以非共价键结合在固有蛋白的外端
上；或共价连接在脂双层的脂肪酰基、烃链、糖脂 上，这类膜蛋白又称脂锚定蛋白。
外在蛋白与细胞的吞噬、吞饮、变形运动、细
胞分裂时细胞膜分割有关，有的本身具有抗原（细 胞识别）的作用。
外在蛋白都溶于水，通过改变离子强度或加入 金属螯合剂即可提取。
三、细胞外基质
由细胞合成并分泌到细胞间隙中的大分子物质 所组成的细胞外网状结构。
（一）动物细胞外基质
主要是胶原蛋白、粘连蛋白、氨基多糖及蛋白 聚糖等，具有将细胞粘连在一起构成组织，同时为 细胞提供一个细胞外网架，在组织中或组织间起支 持作用。
三、细胞外基质