《细胞膜镶嵌》PPT课件.ppt

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1、考点一考点一 细胞膜的成分细胞膜的成分 二、对生物膜结构的探索历程二、对生物膜结构的探索历程填表填表时间时间实实例例(实验实验)结论结论(假假说说)19世世纪纪末末脂溶性物脂溶性物质质更易通更易通过过细细胞膜胞膜欧文欧文顿认为顿认为膜是由膜是由 组组成的成的20世世纪纪初初将膜分离提将膜分离提纯纯，并，并进进行化学分析行化学分析膜的主要成分是膜的主要成分是 和和 1925年年红细红细胞膜中脂胞膜中脂质铺质铺展展成成单单分子分子层层后是后是红细红细胞表面胞表面积积的的2倍倍细细胞膜中的脂胞膜中的脂质质分子排列分子排列为为 脂脂质质脂脂质质蛋白蛋白质质连续连续的两的两层层脂质（50）磷脂（重点）状

2、态 双分子层排列构成膜的基本骨架 作用 脂质、脂溶性物质更易通过膜 定义 糖和脂质结合所形成的物质的总称作用 常常被作为细胞表面标志物质。糖脂又是细胞表面抗原的重要组分，许多胞外生理活性物质的受体，参与细胞识别和信息传递过程 胆固醇定义 又称胆甾醇。一种环戊烷多氢菲的衍生物作用 真核细胞膜中有大量的胆固醇插在膜磷脂之间，可以加强膜脂双层的稳定性，增加膜脂的有序性并降低其流动性，调节膜的机械性能蛋白（约40）位置表层、嵌插、贯穿种类 有的只参与膜的构成、有的还起载体作用，参与协助扩散和主动运输 功能 载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。膜的选择透过性决定于载体的种类和数量。细胞膜的

3、功能越丰富，蛋白质的种类和数量越多 糖类（210）与某些蛋白质构成糖被，具有识别、保护、免疫等作用，并与信息交流有关 说明：1细胞膜主要由脂质和蛋白质构成，还含有少量糖类。其中脂质含量最多。各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。糖类与蛋白质结合成糖蛋白，糖蛋白有保护、润滑和细胞识别能力；正常细胞癌变后膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，同时糖蛋白减少，黏性下降。2.由于细胞膜很薄，当初人们是通过其功能研究细胞膜的成分的。例如脂溶性物质容易通过细胞膜，说明细胞膜的成分中有脂质类物质。细胞分裂以及变形虫的运动说明膜不是静止的结构。这都体现了结构决定功能，有什

4、么样的结构才能有什么样的功能。3研究膜的成分还可以用酶分解法，用蛋白酶处理细胞能使细胞膜破裂，说明细胞膜上有蛋白质。二、细胞壁二、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果胶，它们都属于多糖类物质。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。2.真菌的细胞壁由壳多糖(是氨基葡萄糖的多聚体)组成，又称为几丁质，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。3.细菌的细胞壁主要由肽聚糖(多肽和多糖的聚合物)组成。考点二考点二 细胞膜的结构细胞膜的结构 时

5、间时间实实例例(实验实验)结论结论(假假说说)1959年年电镜电镜下下细细胞膜呈清晰的胞膜呈清晰的暗暗亮亮暗三暗三层结层结构构罗罗伯特森伯特森认为认为生物膜由生物膜由 三三层结层结构构成构构成1970年年 人鼠人鼠细细胞胞杂杂交交实验实验细细胞膜具有胞膜具有 1972年年经经不断不断观观察及察及实验实验数据数据分析分析桑格和尼克森提出了生物桑格和尼克森提出了生物膜的膜的蛋白蛋白质质脂脂质质蛋白蛋白质质流流动动性性流流动镶动镶嵌模型嵌模型二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容 1组成成分及其分布(1)构成膜的基本支架。(2)蛋白质分子有的 ，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 。(3)细胞膜表面的

6、糖类可以和蛋白质结合形成 ，也可以和脂质结合形成 。磷脂双分子磷脂双分子层层镶镶在磷脂双子在磷脂双子层层表面表面横跨整个磷脂双分子横跨整个磷脂双分子层层糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂2.结构(1)磷脂分子 磷脂分子的元素组成：C、H、O、N、P。单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解。磷脂分子及其性质磷脂分子及其性质趣味实验与反思趣味实验与反思单层磷脂分子层水界面排列单层磷脂分子层水界面排列反思铺在水面的单层磷脂分子为什么“头”朝下？形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？答案：水为极性分子，磷脂分子“头”朝下体现了“相似相溶原理”。搅拌后“脂质体”的形成更能体现“相似相溶原理”。搅拌后形成脂质体搅拌后形成

7、脂质体(2)细胞膜结构示意图 脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有胆固醇等。膜上蛋白质是功能行使者，决定膜功能复杂程度。常见蛋白质如载体蛋白、组成糖蛋白等的蛋白质。糖蛋白的位置只有一个细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定膜内外位置。考点三考点三 细胞膜的功能细胞膜的功能 3细胞膜的功能(2)控制物质进出细胞细胞需要的 ，进入细胞。细胞产生的 、和废物排到细胞外。细胞膜的控制作用是 。(3)进行细胞间的信息交流 基础：大多与细胞膜的 有关。方式a通过细胞分泌的 间接传递信息。b通过相邻两细胞的 直接接触传递信息。c通过相邻两细胞间形成 进行信息交流。营营养物养物质质可以从外界可以从

8、外界抗体抗体激素激素相相对对的的糖被糖被(糖蛋白糖蛋白)化学物化学物质质细细胞膜胞膜通道通道考点四考点四 体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法 1选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因(1)动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水胀破。(2)哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。(3)红细胞数量大，材料易得。2实验原理细胞内的物质具有一定的浓度。把细胞放入清水中，细胞由于吸水而胀破，除去细胞内的其他物质，得到细胞膜。考点三：体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法考点剖析考点

9、剖析 1实验原理、步骤及现象 2实验注意问题 选哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因 动物细胞没有细胞壁。哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构的细胞器。红细胞数量大，材料易得。提醒一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞作为实验材料，因为有细胞核和各种细胞器。取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是 使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。4实验注意事项(1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。(2)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。(3)滴蒸

10、馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。(4)如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。1组成、结构与功能的关系组成、结构与功能的关系2功能分析功能分析2细胞膜的结构特点和功能特性细胞膜的结构特点和功能特性(1)结构特点和功能特性分析结构特点和功能特性分析项项目目特点特点原

11、因原因实实例例影响因素影响因素结结构构特点特点一定的一定的流流动动性性构成构成细细胞膜的胞膜的磷脂分子和蛋磷脂分子和蛋白白质质分子不是分子不是静止的，而是静止的，而是可以运可以运动动的的变变形虫的形虫的变变形运形运动动，细细胞融合、胞胞融合、胞吞、胞吐、吞、胞吐、主主动动运运输输温度，在一温度，在一定范定范围围内，内，温度越高，温度越高，细细胞膜的流胞膜的流动动性越大性越大项项目目特点特点原因原因实实例例影响因素影响因素功能功能特性特性选择选择透透过过性性遗传遗传特性特性 决定决定载载体种体种类类、数量数量 决定决定选择选择透透过过性性植物植物对对离子的离子的选择选择性吸收、性吸收、神神经细经

12、细胞胞对对K的吸收和的吸收和Na的排出，的排出，肾肾小管的重吸收小管的重吸收和分泌等和分泌等内因：内因：细细胞胞膜上膜上载载体的种体的种类类和数量；和数量；外因：温度、外因：温度、pH、O2等影等影响呼吸作用的响呼吸作用的因素因素(2)(2)实验验证实验验证细胞融合实验细胞融合实验流动性流动性植物对无机盐的吸收植物对无机盐的吸收选择透过性选择透过性特别提醒特别提醒流动性是选择透过性的基础，只有具有流动性，才能流动性是选择透过性的基础，只有具有流动性，才能实现选择透过性。实现选择透过性。决定糖蛋白识别作用的是糖类的不同。决定糖蛋白识别作用的是糖类的不同。膜上蛋白质具有物质运输膜上蛋白质具有物质运

13、输(载体蛋白载体蛋白)、信息传递、信息传递(受体受体)、识别等作用。识别等作用。课题课题2.细胞膜成分的鉴定及功能验证细胞膜成分的鉴定及功能验证1探究思路探究思路获获取取细细胞胞膜膜材材料料明明确确细细胞胞膜膜的的组组成成成成分分利利用用化化学学试试剂剂和和相相关关酶酶进进行行物物质质鉴鉴定定结结合合细细胞融合和主胞融合和主动动运运输输，推断，推断细细胞膜的胞膜的结结构和功能特点。构和功能特点。2实验探究分析实验探究分析(1)研研究究细细胞胞膜膜成成分分的的常常用用材材料料：动动物物细细胞胞、红红细细胞胞；最最佳佳材材料料是是哺哺乳乳动动物物成成熟熟的的红细红细胞，原因是胞，原因是这类细这类细

14、胞中没有其他的膜胞中没有其他的膜结结构，只含有构，只含有细细胞膜一种膜胞膜一种膜结结构。构。(2)动动物物细细胞膜的制胞膜的制备备方法：方法：猪的新猪的新鲜鲜血液血液 红细红细胞胞 红细红细胞的胞的细细胞膜胞膜(3)细细胞胞膜膜中中磷磷脂脂成成分分的的鉴鉴定定：用用溶溶解解脂脂质质的的溶溶剂剂处处理理细细胞胞膜膜，细细胞胞膜膜被被溶溶解解；脂溶性物脂溶性物质质能能够优够优先通先通过细过细胞膜；胞膜；用磷脂用磷脂酶酶处处理理细细胞膜，胞膜，细细胞膜被破坏等。胞膜被破坏等。加柠檬酸钠后加柠檬酸钠后离心或沉淀离心或沉淀加蒸馏水后加蒸馏水后离心离心(4)细细胞胞膜膜中中蛋蛋白白质质成成分分的的鉴鉴定定

15、：制制备备细细胞胞膜膜样样液液，用用双双缩缩脲脲试试剂剂鉴鉴定定；用用蛋白蛋白酶酶处处理理细细胞膜，胞膜，细细胞膜被破坏。胞膜被破坏。(5)细细胞胞膜膜中中磷磷脂脂双双分分子子层层的的鉴鉴定定：将将膜膜结结构构中中的的磷磷脂脂分分子子提提取取出出来来，铺铺在在水水面面上，上，测测得磷脂占有面得磷脂占有面积积，对对比比细细胞膜的面胞膜的面积进积进行分析。行分析。(6)物物质质通通过过细细胞胞膜膜方方式式的的探探究究：自自由由扩扩散散：物物质质进进入入细细胞胞的的速速率率随随着着该该物物质质浓浓度度的的增增大大不不断断提提高高；主主动动运运输输：物物质质进进入入细细胞胞的的方方式式受受氧氧气气浓浓度度、呼呼吸吸抑抑制制剂剂等因素的影响。等因素的影响。(7)细细胞胞膜膜选选择择透透过过性性的的探探究究：利利用用有有颜颜色色的的植植物物组组织织，放放入入清清水水中中，然然后后，再再用高温、用高温、强强酸、酸、强强碱碱处处理，理，观观察察实验实验前后清水的前后清水的颜颜色色变变化。化。(8)温温度度影影响响物物质质的的跨跨膜膜运运输输：测测定定不不同同的的温温度度条条件件下下，物物质质进进入入细细胞胞速速率率的的变变化。化。