細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座

二、對生物膜結構探索歷程[填表]時間實例(試驗)結論(假說)19世紀末脂溶性物質(zhì)更易經(jīng)過細胞膜歐文頓認為膜是由組成20世紀初將膜分離提純，并進行化學分析膜主要成份是和

1925年紅細胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層后是紅細胞表面積2倍細胞膜中脂質(zhì)分子排列為脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)連續(xù)兩層細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第1頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第2頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第3頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第4頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第5頁脂質(zhì)（50％）磷脂（重點）狀態(tài)雙分子層排列組成膜基本骨架作用脂質(zhì)、脂溶性物質(zhì)更易經(jīng)過膜

定義糖和脂質(zhì)結合所形成物質(zhì)總稱作用經(jīng)常被作為細胞表面標志物質(zhì)。糖脂又是細胞表面抗原主要組分，許多胞外生理活性物質(zhì)受體，參加細胞識別和信息傳遞過程

膽固醇定義又稱膽甾醇。一個環(huán)戊烷多氫菲衍生物作用真核細胞膜中有大量膽固醇插在膜磷脂之間，能夠加強膜脂雙層穩(wěn)定性，增加膜脂有序性并降低其流動性，調(diào)整膜機械性能細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第6頁蛋白（約40％）位置表層、嵌插、貫通種類有只參加膜組成、有還起載體作用，參加幫助擴散和主動運輸功效載體含有專一性，在一定程度上決定了膜選擇透過性。膜選擇透過性決定于載體種類和數(shù)量。細胞膜功效越豐富，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多糖類（2％～10％）與一些蛋白質(zhì)組成糖被，含有識別、保護、免疫等作用，并與信息交流相關細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第7頁說明：1．細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還含有少許糖類。其中脂質(zhì)含量最多。各種蛋白質(zhì)在膜上分布是不對稱。膜功效復雜程度與膜上蛋白質(zhì)種類和數(shù)量相關。糖類與蛋白質(zhì)結合成糖蛋白，糖蛋白有保護、潤滑和細胞識別能力；正常細胞癌變后膜上產(chǎn)生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)，同時糖蛋白降低，黏性下降。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第8頁2.因為細胞膜很薄，當初人們是經(jīng)過其功效研究細胞膜成份。比如脂溶性物質(zhì)輕易經(jīng)過細胞膜，說明細胞膜成份中有脂質(zhì)類物質(zhì)。細胞分裂以及變形蟲運動說明膜不是靜止結構。這都表達了結構決定功效，有什么樣結構才能有什么樣功效。3．研究膜成份還能夠用酶分解法，用蛋白酶處理細胞能使細胞膜破裂，說明細胞膜上有蛋白質(zhì)。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第9頁

二、細胞壁生物細胞細胞壁也有信息交流作用，其主要成份為纖維素和果膠，它們都屬于多糖類物質(zhì)。1.植物和藻類細胞壁主要是由纖維素組成，水分子和其它分子都極易經(jīng)過纖維之間間隙，所以細胞壁與細胞透性無關，主要起保護和支持作用。2.真菌細胞壁由殼多糖(是氨基葡萄糖多聚體)組成，又稱為幾丁質(zhì)，它也是蝦、蟹等外殼和昆蟲外骨胳主要成份，根霉細胞壁主要成份是幾丁質(zhì)。3.細菌細胞壁主要由肽聚糖(多肽和多糖聚合物)組成。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第10頁考點二細胞膜結構細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第11頁時間實例(試驗)結論(假說)1959年電鏡下細胞膜呈清楚暗—亮—暗三層結構羅伯特森認為生物膜由三層結構組成1970年人鼠細胞雜交試驗細胞膜含有1972年經(jīng)不停觀察及試驗數(shù)據(jù)分析桑格和尼克森提出了生物膜蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)流動性流動鑲嵌模型細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第12頁二、生物膜流動鑲嵌模型基本內(nèi)容

1．組成成份及其分布(1)

組成膜基本支架。(2)蛋白質(zhì)分子有

，有部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有

。(3)細胞膜表面糖類能夠和蛋白質(zhì)結合形成

，也能夠和脂質(zhì)結合形成

。

磷脂雙分子層鑲在磷脂雙子層表面橫跨整個磷脂雙分子層糖蛋白糖脂細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第13頁2.結構(1)磷脂分子

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第14頁①磷脂分子元素組成：C、H、O、N、P。②單層磷脂分子層水界面排列及攪拌后圖解。

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第15頁磷脂分子及其性質(zhì)趣味試驗與反思單層磷脂分子層水界面排列細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第16頁反思①鋪在水面單層磷脂分子為何“頭”朝下？②形成脂質(zhì)體時為何尾對尾而不是頭對頭？答案：①水為極性分子，磷脂分子“頭”朝下表達了“相同相溶原理”。②攪拌后“脂質(zhì)體”形成更能表達“相同相溶原理”。攪拌后形成脂質(zhì)體細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第17頁(2)細胞膜結構示意圖

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第18頁①脂質(zhì)分子中最主要是磷脂，另外還有膽固醇等。②膜上蛋白質(zhì)是功效行使者，決定膜功效復雜程度。常見蛋白質(zhì)如載體蛋白、組成糖蛋白等蛋白質(zhì)。③糖蛋白位置只有一個——細胞膜外側，細胞器膜和細胞膜內(nèi)側不存在，可用于確定膜內(nèi)外位置。

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第19頁考點三細胞膜功效細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第20頁3．細胞膜功效

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第21頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第22頁(2)控制物質(zhì)進出細胞①細胞需要

，進入細胞。②細胞產(chǎn)生

、

和廢物排到細胞外。③細胞膜控制作用是

。(3)進行細胞間信息交流

①基礎：大多與細胞膜

相關。②方式a．經(jīng)過細胞分泌

間接傳遞信息。b．經(jīng)過相鄰兩細胞

直接接觸傳遞信息。c．經(jīng)過相鄰兩細胞間形成

進行信息交流。

營養(yǎng)物質(zhì)能夠從外界抗體激素相正確糖被(糖蛋白)化學物質(zhì)細胞膜通道細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第23頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第24頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第25頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第26頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第27頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第28頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第29頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第30頁考點四體驗制備細胞膜方法細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第31頁1．選哺乳動物成熟紅細胞作試驗材料原因(1)動物細胞沒有細胞壁，不但省去了去除細胞壁麻煩，而且無細胞壁支持、保護，細胞易吸水脹破。(2)哺乳動物和人成熟紅細胞，沒有細胞核和含有膜結構細胞器，易用離心分離法得到不摻雜細胞內(nèi)膜系統(tǒng)純凈細胞膜。(3)紅細胞數(shù)量大，材料易得。

2．試驗原理細胞內(nèi)物質(zhì)含有一定濃度。把細胞放入清水中，細胞因為吸水而脹破，除去細胞內(nèi)其它物質(zhì)，得到細胞膜?？键c三：體驗制備細胞膜方法細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第32頁考點剖析1．試驗原理、步驟及現(xiàn)象細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第33頁2．試驗注意問題

⑴選哺乳動物成熟紅細胞作為試驗材料原因

①動物細胞沒有細胞壁。

②哺乳動物和人成熟紅細胞，沒有細胞核和具膜結構細胞器。

③紅細胞數(shù)量大，材料易得。

提醒一定不能選雞、魚等非哺乳動物紅細胞作為試驗材料，因為有細胞核和各種細胞器。

⑵取得紅細胞后應先用適量生理鹽水稀釋，目標是

①使紅細胞分散開，不易凝集成塊。

②使紅細胞暫時維持原有形態(tài)。

⑶操作時載物臺應保持水平，不然易使蒸餾水流走。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第34頁4．試驗注意事項(1)取得紅細胞后應先用適量生理鹽水稀釋，目標是：①使紅細胞分散開，不易凝集成塊。②使紅細胞暫時維持原有形態(tài)。(2)操作時載物臺應保持水平，不然易使蒸餾水流走。(3)滴蒸餾水時應遲緩，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細胞形態(tài)改變。(4)假如該試驗過程不是在載物臺上載玻片上操作，而是在試管中進行，那要想取得較純凈細胞膜，紅細胞破裂后，還必須經(jīng)過離心、過濾才能成功。

細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第35頁⑷滴蒸餾水時應遲緩，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細胞形態(tài)改變。

⑸假如該試驗過程不是在載物臺上載玻片上操作，而是在試管中進行，那要想取得較純凈細胞膜，紅細胞破裂后，還必須經(jīng)過離心、過濾才能成功。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第36頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第37頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第38頁1．組成、結構與功效關系細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第39頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第40頁2．功效分析細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第41頁2．細胞膜結構特點和功效特征(1)結構特點和功效特征分析項目特點原因實例影響原因結構特點一定流動性組成細胞膜磷脂分子和蛋白質(zhì)分子不是靜止，而是能夠運動變形蟲變形運動，細胞融合、胞吞、胞吐、主動運輸溫度，在一定范圍內(nèi)，溫度越高，細胞膜流動性越大細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第42頁項目特點原因實例影響原因功效特征選擇透過性遺傳特征↓決定載體種類、數(shù)量↓決定選擇透過性植物對離子選擇性吸收、神經(jīng)細胞對K＋吸收和Na＋排出，腎小管重吸收和分泌等①內(nèi)因：細胞膜上載體種類和數(shù)量；②外因：溫度、pH、O2等影響呼吸作用原因細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第43頁(2)試驗驗證①細胞融合試驗——流動性細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第44頁②植物對無機鹽吸收——選擇透過性細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第45頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第46頁[尤其提醒]①流動性是選擇透過性基礎，只有含有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性。②決定糖蛋白識別作用是糖類不一樣。③膜上蛋白質(zhì)含有物質(zhì)運輸(載體蛋白)、信息傳遞(受體)、識別等作用。細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第47頁細胞膜鑲嵌專業(yè)知識講座第48頁課題2.細胞膜成份判定及功效驗證1．探究思緒獲取細胞膜材料→明確細胞膜組成成份→利用化學試劑和相關酶進行物質(zhì)判定→結合細胞融合和主動運輸，推斷細胞膜結構和功效特點。2．試驗探究分析(1)研究細胞膜成份慣用材料：動物細胞、紅細