细胞膜的成分结构和功能讲稿.ppt

关于细胞膜的成分结构和功能第一页，讲稿共三十八页哦细胞膜的成分、结构和功能细胞膜的成分、结构和功能考纲要求：考纲要求：1 1、细胞膜的结构和功能（、细胞膜的结构和功能（）2 2、物质出入细胞的方式（、物质出入细胞的方式（）第二页，讲稿共三十八页哦基础梳理基础梳理1.细胞壁细胞壁（1）化学成分：主要是）化学成分：主要是_和和_；（2）功能：对植物细胞有）功能：对植物细胞有_和和_作用。作用。2.细胞膜主要是细胞膜主要是_（约占细胞膜总量的（约占细胞膜总量的50）和）和_（约占细胞膜总量的（约占细胞膜总量的40），还有少量的），还有少量的_（约占细胞膜总量的（约占细胞膜总量的2%10%）。）。保护保护 脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类纤维素纤维素果胶果胶支持支持第三页，讲稿共三十八页哦蛋白质和脂质蛋白质和脂质磷脂双分子层磷脂双分子层流动性流动性蛋白质分子蛋白质分子蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂流动性流动性选择透过性选择透过性3、4 4细胞膜的功能细胞膜的功能 将细胞与将细胞与 分隔开；分隔开；控制物质控制物质_ _ _ _ _；进行细胞间的进行细胞间的_ _ _。外界环境外界环境信息交流信息交流进出细胞进出细胞第四页，讲稿共三十八页哦高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度载体蛋白载体蛋白高浓度高浓度低浓度低浓度载体蛋白载体蛋白能量能量5、第五页，讲稿共三十八页哦一、一、细胞膜的成分细胞膜的成分思考与分析一思考与分析一1 1、我们有哪些手段来分析细胞膜的组成成分？、我们有哪些手段来分析细胞膜的组成成分？2 2、蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜的功能、蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？为越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？为什么？什么？3 3、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关吗？关吗？癌细胞膜成分产生甲胎蛋白（癌细胞膜成分产生甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（）、癌胚抗原（CEACEA），同时糖），同时糖蛋白减少，黏性下降。蛋白减少，黏性下降。相似相溶、酶解法、非酶解法等相似相溶、酶解法、非酶解法等第六页，讲稿共三十八页哦癌细胞膜成分产生甲胎蛋白（癌细胞膜成分产生甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（）、癌胚抗原（CEACEA），同时），同时糖蛋白减少，黏性下降。糖蛋白减少，黏性下降。细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。一、一、细胞膜的成分细胞膜的成分第七页，讲稿共三十八页哦1.（2009年年海海南南卷卷）能能使使植植物物细细胞胞壁壁和和细细胞胞膜膜结结构构均均破破坏坏的的一一组组酶酶是是()A淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B纤维素酶、果胶酶、蛋白酶纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C果胶酶、溶菌酶、纤维素酶果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶对点练习对点练习B2.（2008年年山山东东卷卷）从从细细胞胞膜膜上上提提取取了了某某种种成成分分,用用非非酶酶法法处处理理后后,加加入入双双缩缩脲脲试试剂剂出出现现紫紫色色；若若加加入入斐斐林林试试剂剂或或班班氏氏试试剂剂并并加加热热，出出现现砖砖红红色。该成分是色。该成分是()A.糖脂糖脂 B.磷脂磷脂 C.糖蛋白糖蛋白 D.脂蛋白脂蛋白C第八页，讲稿共三十八页哦二、二、细胞膜的结构细胞膜的结构1 1、用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气、用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气水的界面上铺展成水的界面上铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的二倍，这能说明什么，为单分子层，其面积为红细胞表面积的二倍，这能说明什么，为什么出现这种情况？什么出现这种情况？2 2、电镜下观察到的细胞膜暗、电镜下观察到的细胞膜暗亮亮暗的三层结构后，细胞可能暗的三层结构后，细胞可能具有什么样的结构具有什么样的结构?3 3、静态模型能否解释所有的生物现象？、静态模型能否解释所有的生物现象？5 5、因此、因此19721972年桑格和尼克森共同提出什么模型年桑格和尼克森共同提出什么模型?4 4、吞噬细胞、变形虫的变形过程，细胞膜是怎样完成、吞噬细胞、变形虫的变形过程，细胞膜是怎样完成 行为变化的？怎样能使微小的物质运动变得可见？行为变化的？怎样能使微小的物质运动变得可见？思考与分析一思考与分析一流动镶嵌模型流动镶嵌模型细胞膜中的脂质排列为连续的双层细胞膜中的脂质排列为连续的双层“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型第九页，讲稿共三十八页哦二、二、细胞膜的结构细胞膜的结构1 1、对生物膜结构的探索历程、对生物膜结构的探索历程第十页，讲稿共三十八页哦冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升温后暴。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。第十一页，讲稿共三十八页哦2 2、生物膜的、生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型第十二页，讲稿共三十八页哦生物膜结构模型示意图生物膜结构模型示意图2 2、生物膜的、生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型第十三页，讲稿共三十八页哦 磷脂双分子层磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，体，具有流动性具有流动性。蛋白质蛋白质分子有的分子有的镶在镶在磷脂双磷脂双分子表面，有的分子表面，有的部分或全部嵌入部分或全部嵌入磷脂双分子层磷脂双分子层中，有的中，有的横跨横跨整个磷脂双分子层。多数蛋白质整个磷脂双分子层。多数蛋白质分子分子也是可以运动也是可以运动的。的。2 2、生物膜的、生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型结构特点：结构特点：具有一定的流动性具有一定的流动性第十四页，讲稿共三十八页哦（1 1）生物膜的结构特点）生物膜的结构特点具有一定的流动性具有一定的流动性(1)(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。(2)(2)实验验证实验验证人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验 (3)(3)实实例例证证明明：质质壁壁分分离离与与复复原原、变变形形虫虫运运动动、胞胞吞吞和和胞胞吐吐、白白细细胞胞吞吞噬噬细菌等。细菌等。（2 2）生物膜的流动性与选择透过性的关系）生物膜的流动性与选择透过性的关系(1)(1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。(2)(2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。2 2、生物膜的、生物膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型第十五页，讲稿共三十八页哦（3）组成、结构、功能关系图解组成、结构、功能关系图解特别提醒：特别提醒：只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。膜膜的的流流动动性性受受温温度度影影响响，在在一一定定温温度度范范围围内内，随随温温度度升升高高，膜膜的的流流动动性性增增强。强。第十六页，讲稿共三十八页哦构成细胞膜的化学元素有构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。等。糖糖蛋蛋白白和和糖糖脂脂分分布布在在膜膜的的外外表表面面。因因此此，根根据据糖糖蛋蛋白白的的分分布布，可可以以判判断断细细胞膜的内外侧。胞膜的内外侧。糖蛋白糖蛋白(又叫糖被又叫糖被)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切关系。有密切关系。各各种种膜膜所所含含蛋蛋白白质质与与脂脂质质的的比比例例同同膜膜的的功功能能有有关关，功功能能复复杂杂的的膜膜，其蛋白质含量和种类较多。其蛋白质含量和种类较多。第十七页，讲稿共三十八页哦各各种种蛋蛋白白质质在在膜膜上上的的分分布布是是不不对对称称的的。细细胞胞膜膜上上的的蛋蛋白白质质种种类类很很多多，如如运运输输物物质质的的载载体体、识识别别作作用用的的糖糖蛋蛋白白、接接受受信信号号的的受受体体、体体现现病病原原体体特异性的抗原以及催化作用的酶等。特异性的抗原以及催化作用的酶等。正正常常细细胞胞癌癌变变后后，细细胞胞膜膜上上产产生生甲甲胎胎蛋蛋白白和和癌癌胚胚抗抗原原等等物物质质，以以此此可以作为细胞是否癌变的指标之一。可以作为细胞是否癌变的指标之一。物物质质能能否否通通过过细细胞胞膜膜，并并不不完完全全取取决决分分子子大大小小，而而是是根根据据细细胞胞生生命命活活动动是是否否需需要要。如如木木糖糖分分子子比比葡葡萄萄糖糖分分子子小小，但但细细胞胞能能吸吸收收葡萄糖不能吸收木糖。葡萄糖不能吸收木糖。第十八页，讲稿共三十八页哦对点练习对点练习1.（2009年北京卷）细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相年北京卷）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关叙述不正确的是()A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用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蛋白质载体蛋白是镶在细胞膜内外表面蛋白质2 2、当具有蛋白质衣壳的、当具有蛋白质衣壳的SARSSARS病毒侵入人体后，体内淋巴细胞就能病毒侵入人体后，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识别这一异物，并产生相应的抗体。淋巴细胞之所以能识别SARSSARS病毒，病毒，这是因为细胞膜上具有（这是因为细胞膜上具有（）A A、磷脂分子、磷脂分子 B B、糖被、糖被 C C、蛋白质、蛋白质 D D、抗体、抗体DB第十九页，讲稿共三十八页哦对点练习对点练习3.(2007上海高考上海高考)下图是神经细胞的细胞膜结构模式图下图是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是正确的是()4.(2010新创题新创题)有关有关“细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界”叙述正确的是叙述正确的是()A.同一生物体内的细胞之间同一生物体内的细胞之间,细胞膜上糖蛋白均完全相同细胞膜上糖蛋白均完全相同,以便于细胞识别以便于细胞识别B.细胞对大分子物质的吸收体现了细胞膜的流动性细胞对大分子物质的吸收体现了细胞膜的流动性,而对而对K+的吸收则与流动性无的吸收则与流动性无关关C.抗体与病毒囊膜上的抗原物质结合抗体与病毒囊膜上的抗原物质结合,体现了细胞膜的信息功能体现了细胞膜的信息功能D.温度温度 pH等条件可改变细胞膜的流动速度等条件可改变细胞膜的流动速度,影响其信息功能的发挥影响其信息功能的发挥AD第二十页，讲稿共三十八页哦三、物质进出细胞的方式三、物质进出细胞的方式进出方式进出方式小分子、离子小分子、离子被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散大分子物质大分子物质胞吞胞吞胞吐胞吐第二十一页，讲稿共三十八页哦1自由扩散、协助扩散和主动运输的比较自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物物质质出出入入细细胞胞的方式的方式 被被动动运运输输主主动动运运输输自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散运运输输方向方向是否需要是否需要载载体体是否消耗能量是否消耗能量图图例例举举例例O2、CO 2、H2O、甘油、乙醇、苯等甘油、乙醇、苯等出入出入细细胞胞红细红细胞胞吸收葡萄糖吸收葡萄糖小小肠肠吸收葡萄糖、吸收葡萄糖、氨基酸、无机氨基酸、无机盐盐等等高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗第二十二页，讲稿共三十八页哦2.2.大分子物质出入细胞的方式大分子物质出入细胞的方式大分子物质是通过大分子物质是通过胞吞和胞吐胞吞和胞吐来运输的。来运输的。胞吞和胞吐不属于跨膜胞吞和胞吐不属于跨膜运输的方式。运输的方式。(1)(1)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。(2)(2)胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中的的ATPATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。第二十三页，讲稿共三十八页哦 3 3影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素(1)影响自由扩散的因素：影响自由扩散的因素：(2)影响协助扩散的因素：影响协助扩散的因素：(3)影响主动运输的因素：影响主动运输的因素：细胞膜内外物质的细胞膜内外物质的浓度差浓度差。细胞膜内外物质的细胞膜内外物质的浓度差浓度差；细胞膜上细胞膜上载体的种类和数量载体的种类和数量。载体；载体；能量能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如都能影响主动运输，如氧气浓度、温度氧气浓度、温度等。等。第二十四页，讲稿共三十八页哦(1)(1)载载体体是是细细胞胞膜膜上上的的一一类类蛋蛋白白质质，它它具具有有特特异异性性，不不同同物物质质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；(2)(2)载载体体具具有有饱饱和和现现象象，当当细细胞胞膜膜上上的的载载体体达达到到饱饱和和时时，细细胞胞吸吸收收该该载载体体运运载载的的物物质质的的速速率率不不再再随随物物质质的的浓浓度度的的增增大大而而增大。增大。(3)(3)要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：分析被运输的物质是否通过细胞膜；分析被运输的物质是否通过细胞膜；明确被运输物质微粒的性质明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子大分子、小分子、离子)；分分析析物物质质通通过过细细胞胞膜膜的的转转运运方方向向（高高浓浓度度低低浓浓度度，低低浓浓度度高高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。特别提醒：特别提醒：第二十五页，讲稿共三十八页哦对点练习对点练习1、将萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞中的水分能、将萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞中的水分能 够得到恢复够得到恢复的原因，属于的原因，属于 ()A.主动吸水主动吸水 B.主动运输主动运输C.自由扩散和主动运输自由扩散和主动运输 D.自由扩散自由扩散2、分析以下资料回答问题：、分析以下资料回答问题：K和和Na均不能通过磷脂双分子均不能通过磷脂双分子层的人工膜；层的人工膜；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素；在人工膜上加在人工膜上加入少量缬氨霉素，入少量缬氨霉素，K可以透过人工膜。下列叙述不正确的是可以透过人工膜。下列叙述不正确的是()A缬氨霉素的作用类似于载体蛋白缬氨霉素的作用类似于载体蛋白 B缬氨霉素与离子的结合具有特异性缬氨霉素与离子的结合具有特异性 C本实验在于研究细胞膜的选择透过性本实验在于研究细胞膜的选择透过性 DK透过人工膜的方式属于主动运输透过人工膜的方式属于主动运输DD第二十六页，讲稿共三十八页哦共建概念图共建概念图质膜质膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透性选择透性脂双层脂双层膜蛋白膜蛋白第二十七页，讲稿共三十八页哦四四.细胞膜的功能：细胞膜的功能：1.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 2.2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞 3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流垂体对甲状腺的控制垂体对甲状腺的控制精子和卵细胞之间的识精子和卵细胞之间的识别和结合别和结合胞间连丝胞间连丝第二十八页，讲稿共三十八页哦细细胞胞膜膜的的功功能能将细胞与外界环境分开，保证将细胞与外界环境分开，保证细胞内部环境的相对稳定细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流进行细胞之间的信息交流细细胞胞膜膜的的结结构构决定决定第二十九页，讲稿共三十八页哦细胞膜细胞膜结构结构功能功能流动性流动性选择透过性选择透过性决定决定特点特点第三十页，讲稿共三十八页哦五五、细胞壁、细胞壁 生物细胞的细胞壁也有信息交流的作用，其主要成分为纤维素和生物细胞的细胞壁也有信息交流的作用，其主要成分为纤维素和果胶，它们都属于多糖类物质。果胶，它们都属于多糖类物质。1.1.植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的，水分子和其他分子植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的，水分子和其他分子都极易通过纤维之间的间隙，所以细胞壁与细胞的透性无关，主要都极易通过纤维之间的间隙，所以细胞壁与细胞的透性无关，主要起保护和支持的作用。起保护和支持的作用。2.2.真菌的细胞壁由壳多糖真菌的细胞壁由壳多糖(是氨基葡萄糖的多聚体是氨基葡萄糖的多聚体)组成，又称为组成，又称为几丁质，它也是虾、蟹等的几丁质，它也是虾、蟹等的外壳和昆虫外骨胳的主要成分，根霉细胞壁的重要成分是几丁质。外壳和昆虫外骨胳的主要成分，根霉细胞壁的重要成分是几丁质。3.3.细菌的细胞壁主要由肽聚糖细菌的细胞壁主要由肽聚糖(多肽和多糖的聚合物多肽和多糖的聚合物)组成。组成。第三十一页，讲稿共三十八页哦科研上鉴别死细胞和活细胞，常用科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法染色排除法”。例如，。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法染色排除法”的的原理吗？原理吗？拓展题拓展题 活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。力。第三十二页，讲稿共三十八页哦体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法实验:1.1.选择材料选择材料:2.2.实验原理实验原理:3.3.实验过程实验过程猪成熟的红细胞猪成熟的红细胞红细胞吸水胀破红细胞吸水胀破4.4.用用离心离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜从混合液中分离出纯度较高的细胞膜思考：如何将盖玻片下的生理盐水思考：如何将盖玻片下的生理盐水换成蒸馏水换成蒸馏水?第三十三页，讲稿共三十八页哦亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，脂肪酸部是亲水的，脂肪酸“尾尾”部是疏水部是疏水的。的。认识磷脂：认识磷脂：第三十四页，讲稿共三十八页哦磷脂分子平铺于水面上磷脂分子平铺于水面上空气空气-水界面水界面第三十五页，讲稿共三十八页哦第三十六页，讲稿共三十八页哦“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三明治模型三明治模型第三十七页，讲稿共三十八页哦感谢大家观看第三十八页，讲稿共三十八页哦