细胞膜的结构模型与细胞功能
生物学教案细胞膜的结构与功能
生物学教案细胞膜的结构与功能生物学教案：细胞膜的结构与功能一、教学目标1、知识目标简述细胞膜的成分和功能。
理解细胞膜的结构特点和功能特性。
举例说明细胞膜在生命活动中的重要作用。
2、能力目标通过分析细胞膜的结构和功能，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
通过实验探究细胞膜的功能，提高学生的实验设计和动手操作能力。
3、情感目标认同细胞膜对于细胞生命活动的重要性，树立结构与功能相适应的生物学观点。
培养学生探索生命奥秘的兴趣和创新精神。
二、教学重难点1、教学重点细胞膜的成分和功能。
细胞膜的结构特点和功能特性。
2、教学难点理解细胞膜的流动性和选择透过性。
细胞膜的结构与功能的统一性。
三、教学方法讲授法、直观演示法、实验探究法、小组讨论法四、教学过程（一）导入新课通过展示细胞的图片，引导学生观察细胞的外部边界，从而引出细胞膜的概念。
提问：细胞作为生命活动的基本单位，需要与外界环境进行物质交换和信息交流，那么细胞是如何实现这一过程的呢？细胞膜在其中起到了怎样的作用？（二）讲授新课1、细胞膜的成分（1）实验探究：介绍科学家通过化学分析和实验研究细胞膜成分的过程。
（2）成分组成：细胞膜主要由脂质（约50%）、蛋白质（约40%）和少量糖类（约 2% 10%）组成。
（3）脂质：以磷脂最为丰富，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。
（4）蛋白质：蛋白质在细胞膜中的分布是不均匀的，有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。
这些蛋白质具有运输、识别等功能。
（5）糖类：与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞的识别、免疫等功能有关。
2、细胞膜的结构（1）流动镶嵌模型：介绍细胞膜的流动镶嵌模型，强调细胞膜具有流动性的特点。
（2）磷脂双分子层：讲解磷脂分子的结构和特点，以及它们如何形成磷脂双分子层。
（3）蛋白质的分布和作用：详细说明蛋白质在细胞膜中的不同分布方式和其相应的功能。
知识点(1) 细胞膜的组成、结构和功能
知识点(一)细胞膜的组成、结构和功能(一)细胞膜的三大功能1．细胞膜成分的探索(三)细胞膜的结构1．对细胞膜结构的探索(连线)2．流动镶嵌模型(1)结构模型。
(2)特点。
【连接教材资料】1．(必修1 P42“思考·讨论”讨论1)最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？提示：最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的。
2．(必修1 P42“思考·讨论”材料延伸思考)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。
请分析原因。
提示：胰岛B细胞中除了含有细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的组成成分中都含有磷脂分子。
【重难点讲练疏通】1准确理解细胞膜的结构与功能1．细胞膜成分、结构及功能三者关系的模型构建2．从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性[典例]下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C位于类囊体膜，催化A TP合成酶D位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原[解析]在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并结合神经递质，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。
[答案]B[易错点拨]细胞膜组成成分的三个关键点(1)不同细胞膜的成分种类一般相同，但各组分的含量不同。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(2)细胞膜的成分是可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜的成分发生变化，糖蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。
3.1 细胞膜的结构和功能
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.细胞的边界是细胞膜，也叫质膜。
（植物细胞的边界也是细胞膜）2.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开。
（2）控制物质进出细胞——选择透过性（功能特点）。
（3）进行细胞间的信息交流。
3.细胞膜的控制作用是相对的，环境中对细胞有害的物质也有可能进入。
4.信息交流的3种方式：（重点）（1）内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
5.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
6.对细胞膜成分的探索（非重点）7.用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜的原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，故没有核膜和细胞器膜。
二、细胞膜的结构1.细胞膜的成分脂质（含量最多，且主要是磷脂）；蛋白质；糖类（少量）。
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3.罗伯特森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：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态的统一结构（假说错误）。
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如细胞的生长，变形虫的变形运动。
4.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验及相关的其他实验证明：细胞膜具有流动性。
5.细胞膜的结构模型：辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型。
三、流动镶嵌模型的基本内容1.膜的基本支架：磷脂双分子层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。
2.蛋白质分子的分布：（1）有的镶在磷脂双分子层表面。
（2）有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中。
（3）有的贯穿于整个磷脂双分子层。
3.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
细胞膜具有流动性的结构基础：构成膜的磷脂分子可侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
细胞膜的结构和功能
细胞膜的结构和功能一、细胞膜的结构细胞膜又称质膜，是位于原生质体外围,作用是保护内部。
组成质膜的主要物质是蛋白质和脂类，以及少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水。
在电子显微镜下，用四氧化锇固定的细胞膜具有明显的“暗-明-暗”三条平行的带，其内、外两层暗带由蛋白质分子组成，中间一层明带由双层脂类分子组成，三者的厚度分别约为2.5 nm、3.5 nm和2.5nm，这样的膜称为单位膜或生物膜。
根据细胞的生理生化特征，曾先后推测质膜是一种脂肪栅、脂类双分子层和由蛋白质-磷脂-蛋白质构成的三夹板结构。
同时电镜观察也证实质膜确实呈暗-明-暗三层结构。
随后冷冻蚀刻技术显示双层膜中存在蛋白质颗粒；免疫荧光技术证明质膜中蛋白质是流动的。
据此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流动镶嵌模型，结构特征是：生物膜的骨架是磷脂类双分子层，蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中，细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的内外表面上，脂类和蛋白质的分布不平衡，反映了膜两侧的功能不同；脂双层具有流动性，其脂类分子可以自由移动，蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。
1. 单位膜模型J. Danielli & H. Davson 1935 发现质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，推测膜中含有蛋白质，从而提出了”蛋白质-脂类-蛋白质”的三明治模型。
认为质膜由双层脂类分子及其内外表面附着的蛋白质构成的。
1959年在上述基础上提出了修正模型，认为膜上还具有贯穿脂双层的蛋白质通道，供亲水物质通过。
J. D. Robertson 1959 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm。
这就是所谓的“单位膜”模型。
它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。
不足之处：1）把膜结构描写成静止不变的；2）无法解释膜的功能活动；3）各种膜有各自的特定厚度，并不都是7.5nm；4）蛋白质提取的难易程度不同；5）各种膜的蛋白质和脂类的比率不同。
细胞膜的结构与功能
细胞膜的结构与功能细胞膜是细胞的重要组成部分，具有多种重要的结构和功能。
本文将详细介绍细胞膜的结构与功能，以便更好地理解这一关键的细胞组成部分。
细胞膜是位于细胞外部的一个薄膜，主要由磷脂双分子层构成。
磷脂分子是由一个疏水性的疏水磷脂头部和两个亲水性的脂肪酸尾部组成，疏水性头部朝向膜内部，亲水性尾部朝向膜表面。
这种结构使得细胞膜具有半透性，可以选择性地允许物质的通过，起到了保护细胞内部结构的作用。
除了磷脂双分子层外，细胞膜还包含许多不同的蛋白质。
这些蛋白质在细胞膜上扮演着各种重要的角色，如传递信号、运输物质、细胞识别等。
另外，一些糖脂和胆固醇也分布在细胞膜上，参与调节膜的流动性和稳定性。
细胞膜的功能非常多样化。
首先，细胞膜起到了隔离细胞内外环境的作用，维持了细胞内稳定的内部环境。
其次，细胞膜参与了物质的运输，通过细胞膜上的蛋白质通道，物质可以在细胞内外之间进行传递。
此外，细胞膜还参与了细胞的识别和信号传导，通过细胞膜上的受体蛋白，细胞可以感知外部环境的信号并做出相应的反应。
除了以上功能，细胞膜还参与了细胞的吞噬作用和细胞间的黏附。
在细胞吞噬过程中，细胞膜会形成囊泡，将外界物质吞入细胞内部。
而在细胞间的黏附中，细胞膜上的一些蛋白质可以与其他细胞表面的蛋白质结合，使细胞之间紧密连接。
总的来说，细胞膜在细胞内外环境的交互作用中发挥着至关重要的作用。
其结构的复杂性和多样性决定了其功能的多样性，使得细胞能够适应不同的生存环境并保持生命活动的正常进行。
通过深入了解细胞膜的结构与功能，我们可以更好地理解细胞内部的生物学过程，为细胞生物学和生物医学研究提供重要参考。
希望本文能够帮助读者更好地理解细胞膜这一重要的细胞组成部分。
细胞膜的结构和功能
3.1 细胞膜的结构和功能02教材详解1．制备细胞膜最好材料是：哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞壁、细胞核和各种细胞器。
制备细胞膜的方法：细胞吸水(蒸馏水)涨破。
2．细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外，还有少量的糖类。
3．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
4．细胞膜结构特点具有流动性。
5．细胞膜的功能有：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
(P40) 6．细胞膜的功能特点是具有选择透过性。
7．细胞间信息交流方式主要有：(1)通过信息分子传递交流，常见的信息分子有激素、递质；(2)通过细胞接触交流，如精子和卵细胞之间的识别和结合；(3)通过细胞通道交流，如高等植物细胞间的胞间连丝。
8．20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
1959年，罗伯特森()在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。
他把细胞膜描述为静态的统一结构。
（二）课前聚焦抓重点1、细胞膜有哪些主要功能？答案：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜。
（1）将细胞与外界环境分隔开。
保障细胞内部环境的相对稳定。
（2）控制物质进出细胞。
（体现了细胞膜的选择透过性。
控制物质进出具有普遍性：①细胞需要的营养物质可进入细胞。
②抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外。
③细胞产生的代谢废物排到细胞外。
具有相对性：对细胞有害的物质有可能进入细胞，如病毒、细菌。
）（3）进行细胞间的信息交流。
①化学物质传递，如激素、递质。
②接触传递，如精卵结合、靶细胞与细胞毒性T细胞接触。
③通道传递，如胞间连丝。
2、细胞膜成分和结构的探索过程？答案：（1）细胞膜成分探索过程：①发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜；推测细胞膜由脂质组成。
细胞膜的基本结构和功能
细胞是构成人体最基本的结构和功能单位。
人体各器官和系统的功能活动都与组成该器官和系统的细胞群体密不可分。
人体内大约有1014个细胞，按其功能可分为两百余种。
人的细胞一般都很小，必须通过显微镜放大才能看到。
人卵细胞最大，直径约120 μm。
而小淋巴细胞直径只有6 μm左右。
细胞虽然大小和形态不同，但在结构上它们都是由细胞膜(cell membrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nuclear)三部分构成的。
一、细胞膜的分子结构模型细胞膜将细胞内容物与细胞周围的微环境分隔，构成细胞的屏障。
细胞膜的形成是生命物质由非细胞形态向细胞形态进化的重要转折，为生命活动提供了相对恒定的环境。
细胞膜与物质转运、信息传递、能量转移、兴奋传导和免疫功能等有密切关系，在细胞的代谢、生长和繁殖中有重要作用。
细胞膜结构和功能的异常可导致多种疾病发生。
细胞膜是包在细胞质表面的一层薄膜，也称质膜(plasma membrane)。
在电镜下观察可见细胞膜由三层结构组成：内、外两层较深，电子密度高；中间层电子密度低，为透明层。
这三层膜结构不仅普遍存在于细胞表面，而且细胞内的膜管系统一般也是由类似的三层膜结构构成的，故它是一般生物膜所具有的共同特征，又称单位膜(unit membrane)。
关于细胞膜的分子结构，目前被多数人认可的是“液态镶嵌模型”学说。
这一学说认为，细胞膜主要由液态脂质双分子层为基架，蛋白质镶嵌在其中构成。
一般来说，从重量上看蛋白质为脂质的4倍，从分子数看，脂质分子为蛋白质分子的10～100倍。
（一）液态脂质双分子层为基本骨架细胞膜脂质分子中，主要是磷脂（占脂质分子70％以上），其次为胆固醇（一般低于30％）。
根据脂质分子的理化特性，其头端是亲水极性基团，尾端是疏水的非极性基团。
将其放在水溶液中时，由于水分子是极性分子，亲水的极性头与水分子相互吸引，而疏水的非极性尾端则受到排斥。
因而在构成细胞膜时，亲水的头端在膜的内外两侧，而疏水的尾端在膜中间，即一些磷脂分子的头朝向细胞外液，另一些的头朝向细胞质，它们的尾部在膜中间，形成脂质双分子层(lipid bilayer)。
细胞膜的结构及功能
细胞膜的结构及功能
细胞是构成人体的最基本的功能单位。
它的基本功能包括：细胞膜的物质转运功能、细胞的信号转导功能、细胞膜的生物电现象和细胞的收缩功能。
细胞膜的结构和物质转运功能
（1）膜结构的液态镶嵌模型：细胞新陈代谢过程中需要不断选择性地通过细胞膜摄入和排出某些物质。
细胞膜和细胞器膜是由脂质和蛋白质组成。
根据膜结构的液态镶嵌模型，认为膜是以液态的脂质双分子层为基架，其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。
（2）细胞膜的物质转运功能：物质的跨膜转运途径有：
①单纯扩散：扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。
容易通过的物质有O2、CO2、N2、乙醇、尿素和水分子等。
②经载体和通道膜蛋白介导的跨膜转运：属于被动转运，转运过程本身不需要消耗能量，是物质顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。
经载体易化扩散指葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。
经通道易化扩散指溶液中的Na+、C1-、Ca2+、K+等，离子通道又分为电压门控通道（细胞膜Na+、K+、Ca2+通道）、化学门控通道（终板膜ACh受体离子通道）和机械门控通道。
③主动转运：是由离子泵和转运体膜蛋白介导的消耗能量、逆浓度梯度和电位梯度的跨膜转运，分原发性主动转运和继发性主动转运。
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膜外在蛋白
通过离子键、氢键与脂质分子或膜表面的蛋白质结合。多数 分布在内表面。
三、存在于质膜表面糖脂和糖蛋白
分布： 呈树枝状突出在膜脂外
糖蛋白glycoprotein
表面或内膜系统的腔面。
细胞外被
分布于细胞膜的非胞质面，能吸附水 分，形成粘性表面，对细胞有保护作 用，参与细胞识别和粘附作用。
糖脂glycolipid
⑤作为转运蛋白质或载体蛋白、通道蛋白质和膜泵与细胞膜的 物质转运功能有关。
糖类
功能： ❖ ① 免疫标志 ❖ ② 传递信息
2、细胞膜的物质转运功能
简单扩散（Simple diffusion） 易化扩散（Faciliated diffusion） 主动转运（Active transport） 入胞和出胞作用（Endocytosis and Exocytosis）
膜脂是膜的基本骨架， 膜蛋白是膜功能的主要体现者。
一、形成生物膜基本骨架的膜脂
（一）膜脂是两亲性分子
膜脂：磷脂，胆固醇，糖脂
1.磷脂
构成细胞膜的基本成分
头部：极性、亲水性
磷脂酰碱基
尾部：非极性、疏水性
两条脂肪酸链
磷脂的分子结构模型
碱基 头部 磷酸
甘油
尾部 脂肪酸
几种磷脂
磷脂酰乙醇胺
磷脂酰丝氨酸
磷脂酰胆碱 磷脂酰肌醇
膜脂
蛋白质
其它模型
*晶格镶嵌模型（1975年） *板块镶嵌模型（1977年）
细胞膜的功能
1、细胞膜的结构特点 2、细胞膜的物质转运功能 3、细胞膜的受体功能 4、其他功能
1、细胞膜的结构特点
“液态镶嵌模型” （Fluid mosaic model ）
膜 脂：磷脂、胆固醇
（构成膜的骨架） 膜蛋白：镶嵌于脂质双层（介导细胞功能的实现）
膜 糖： 糖脂、糖蛋白（起细胞标识的作用）
磷脂双分子层
❖ 功能： ①液态，流动性 ②稳定性构成细胞膜的基架和细胞膜与外界环
境的屏障 ❖ 意义：
细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不破 裂；而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂， 也可以自动融合而修复，仍保持膜的完整性。
蛋白质
特点：分子大小不同 形态不同 镶嵌在膜内的深浅不同 功能不同
ห้องสมุดไป่ตู้、液态镶嵌模型
1972 S. J. Singer & G. Nicolson 在”单位膜”模型的基础 上提出“液态镶嵌模型” ：
把生物膜看成是嵌有球形蛋白质脂类二维排列的液态体，膜中 脂双层构成膜的连续主体，它既具有固体分子排列的有序性，又 具有液体的流动性，呈液晶态。膜中球形蛋白质分子以各种形式 与脂双分子层相结合。
1、片层结构模型
细胞的表面张力显著低于油-水界面的表面张力， 因此，细胞膜不可能是单纯由脂类构成的，可能还 吸附有蛋白质。
1935年J. Danielli和H. Davson提出了第一个 膜的分子结构模型——片层结构模型 。
2、单位膜模型
❖ 1959年， J.D.Robertson用电镜 观察细胞膜，发现细胞 膜呈三层式结构。内外 两侧为电子密度高的暗 线，中间为电子密度低 的明线，即所谓“两暗 一明”，进而提出单位 膜模型。
细胞膜的结构模型与细胞功能
❖ 概念 ❖ 细胞膜的化学组成和分子结构 ❖ 生物膜的特征 ❖ 细胞膜的分子结构模型 ❖ 细胞膜的功能
概念
细胞膜cell membrane:细胞质与外界相隔的一层界膜又称质膜
（plasma membrane)。 内膜系统：细胞内的膜性细胞器的统称。
单位膜unit membrane ： 在透射电镜下为 “两暗夹一明” 三层结构，厚约7.5nm。内外两 层电子密度高，中间层电子密度 低。
蛋白质功能
①形成细胞的骨架蛋白,可使细胞膜附着在另一细胞的膜上， 或使其附着在细胞内或细胞外的某物质上；
②作为“识别蛋白质”,存在于免疫细胞膜上，能识别异体细 胞的蛋白质或癌细胞；
③具有酶的特性,能催化细胞内外的化学反应；
④作为“受体蛋白质”，能与信息传递物质（激素或递质）进 行特异性结合，并引起细胞反应；
出胞作用（Exocytosis）：
出胞与入胞相反，指某些大分子物质或颗粒从细胞排出 的过程，主要见于细胞的分泌活动等。
3、细胞膜的受体功能
受体（receptor）： 细胞拥有的能够识别和选择性结合某种配体（化学
物质）的蛋白质大分子，它与配体结合后，启动一系列 过程，最终引发细胞的生物学效应。
分类： 存在的部位不同可分为细胞膜受体、胞浆受体和核受体。
水
磷脂分子团
脂质体
二、膜蛋白以多种方式与脂双层结合
生物膜所含的蛋白质叫膜蛋白,承担转运蛋白、受体、 酶、连接体等许多重要功能。
膜内在蛋白 分为
膜外在蛋白
（一）膜内在蛋白（又称整合蛋白,占70%-80%） 为两亲性分子,疏水部分嵌入脂质中,亲水部分暴露于脂双层
的内外表面。
部分跨膜
一次跨膜
多次跨膜
（二）膜外在蛋白 （占20%-30%）
膜受体的特征
a. 特异性 特定的受体只能与特定的物质结合，产生特定的 效应。 b. 饱和性 膜受体仅占膜蛋白的1%~2%，数量是有限的， 与化学信号的结合也是有一定限度的。 c. 可逆性 受体与化学物质是以非共价键结合，因此在某种 情况下也可分离，并可再次与同类化学物质结合
4、其他功能
（1）分隔、形成细胞和细胞器，为细 胞的生命活动提供相对稳定的内环境， 膜的面积大大增加，提高了发生在膜上 的生物功能； （2）屏障作用，膜两侧的水溶性物质 不能自由通过； （3）选择性物质运输，伴随着能量的 传递；
简单扩散（Simple diffusion）
❖ 也叫自由扩散（free diffusing），特点是：①沿浓度梯度 （或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白
的协助。
易化扩散（Facilitated diffusion）： 某些物质能够依靠细胞膜上的特殊蛋白的帮助，顺电-
化学梯度（由高－低）通过细胞膜的转运方式。
膜脂分子能进行各种运动
侧向 扩散
弯曲运动
伸缩振 荡运动
翻转 运动
旋转 运动
脂双层是一种二维流体（液晶态）
2. 影响膜流动性的因素 （1）脂肪酸链的饱和程度与其长度：
饱和脂肪酸链 直而不弯曲 流动性低
不饱和脂肪链
双键处易弯曲
脂肪酸链尾部 不易相互靠近
增加流动性。
脂肪链短
降低脂肪酸链尾 部的相互作用
在相变温度以下
生物膜：质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面 具有相似性，总称为生物膜（biomembrane）。
糖类 生物膜 脂类
蛋白质
细胞膜的化学组成和分子结构
化学组成
脂类：50% ，主要为磷脂、胆固醇和糖脂 蛋白质：40% ,膜外在蛋白和膜内在蛋白 糖类：2%-10%，分布在膜表面 其他：水、无机盐、金属离子
分 类： （1）载体介导的易化扩散； （2）离子通道介导的易化扩散。
细胞生理
主动转运（Active transport）： 在细胞膜上载体的帮助下，通过消耗ATP，将某种物质
逆浓度梯度进行转运的过程。 特 点：（1）逆浓度梯度转运； （2）耗能（ATP） 。
主动转运 （据提供能量方式）
原发性主动转运
二、细胞膜的不对称性
膜脂分子不对称性 膜蛋白不对称性 糖类分布不对称性
物质传递有一定方向，信号的接受 和传递也有一定方向等。 膜糖
膜蛋白分布的不对称性
膜糖分布的不对称性
膜蛋白
细胞膜的结构模型
细胞膜电镜照片
E. Overton 1895用植物的根毛作实验,发现凡是 溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而 不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测 细胞膜由连续的脂类物质组成。
细胞外被结构示意图
细胞膜生物膜的特征
一、膜的流动性 二、膜的不对称性
一、细胞膜的流动性
液晶态 温度下降 温度上升
（一）膜脂的流动性
晶态
1. 在相变温度以上的条件下，膜脂运动的方式如下：
（1）侧向扩散 （2）翻转运动 （3）旋转运动 （4）弯曲运动 （5）伸缩振荡运动
脂双层是一种二维流体（液晶态）
2.胆固醇—分散于磷脂分子之间，调节膜的流动性。
头部 OH
尾部
CH3
甾环
CH3 CH3
烃连
CH3
CH3
胆固醇的结构
胆固醇在脂双层中的位置
3.糖脂—所有动物的细胞膜都含有糖脂，由脂类 和寡糖构成，分布于膜的非胞质面。
头部-糖基
头部
尾部-两条烃链
受体结构
细胞识别
尾部
信号转导
（二）膜脂在水溶液中自动形成双层
不易凝集
脂肪链长 增加分子的有序性 流动性降低
脂双层的流动性依赖于其组成成分
（2）动物细胞质膜含有较多的胆固醇。胆固醇：磷脂=1：1
胆固醇
相变温度以上 增加脂质分子的有序性
限制膜的流动性
相 变 温 阻止磷脂分子互相 度 聚集成晶态结构 以 下
防止膜的流动性突然降低
胆固醇调节膜流动性，增加细胞膜稳定性的作用
直接利用ATP水解产生 的能量进行离子的跨膜 转运。如Na＋的转运
继发性主动转运
能量不是直接来自ATP 的水解，来自膜外的高 势能Na＋。
细胞生理
入胞作用（Endocytosis）：
是指某些物质与细胞膜接触，导 致接触部位的质膜内陷以包被该物质， 然后出现膜结构融合和断裂，使该物 质连同包被它的质膜一起进入胞浆的 过程，含吞饮（Pinocytosis）和吞噬 （Phagocytosis）。
（3）卵磷脂与鞘磷脂比值：
卵磷脂越高流动性越强。