细胞膜流动性的理解
高中生物_细胞膜的流动性
磷脂分子的运动
小结 对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 脂质组成 的；
20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 由＿脂＿质和＿＿蛋白＿质＿＿组成；
1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所
有生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质
三层结构；
1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验， 指出细胞膜具有 流动性 ；
蛋白质分子的位置
蛋白质
4、生物膜的结构特点:
流动性:
磷脂分子是可以运动的，具有流动性;大多数的蛋 白质分子也是可以运动的,也体现了流动性。
5、膜的功能特点：选择透过性
细胞膜的流动性和选择透过性
▪ 都是描述，但有区别也有联系
▪ 区别：流动性是细胞膜结构方面的特性， 选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性， 主动运输能充分说明选择透过性。
2.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）
A 细胞膜 C 线粒体膜
B 核膜 C 叶绿体膜
3.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散 出来，进入一相邻细胞叶绿体基质内，共穿 过的生物膜层数是（ ）
A5 B6
Байду номын сангаас
C7 D8
4.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递 和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
实验一
时间：19世纪末 1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通 透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的： 凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过 细胞膜进入细胞。
不溶于脂质的物质
细胞生物学 名词解释 第四章 细胞质膜
lipid anchored protein
通过与之共价连接的脂分子插入膜的脂双分子层中，从而锚定在细胞质膜上。与脂肪酸结合的脂锚定蛋白分布在质膜内测，与糖脂结合的脂锚定蛋白分布在质膜外侧，GPI脂锚定膜蛋白分布在质膜外侧。
研究膜蛋白的分析技术
低温电镜、X射线晶体衍射技术、电镜三维重构
研究膜蛋白的难处
1、表达量低
2、分离纯化困难
3、难以形成三维晶体
细胞膜流动性பைடு நூலகம்
胆固醇含量减低，脂肪酸链短，不饱和度高，相变温度低，PC/SM比例高，流动性大（胆固醇即可增强流动性，又可降低流动性），由此可得流动性与胆固醇含量、脂肪酸链长短、饱和程度、PC/SM比值有关。
研究膜蛋白流动性（侧向运动）的实验
荧光抗体免疫标记细胞融合：用抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（绿色荧光）和抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（红色荧光）分别标记小鼠和人的细胞表面，然后用灭活的仙台病毒介导两种细胞融合，10min后，不同颜色的荧光开始在融合细胞的表面扩散，40min后分辨不出融合细胞表面的绿色荧光和红色荧光区域，两种荧光均匀的分布在融合细胞表面。这一实验证明膜蛋白在脂膜上的运动。
带3蛋白
band3 protein
是红细胞质膜Cl-/HCO3-阴离子运输的载体蛋白，带3蛋白的N末端伸向细胞质膜基质面折叠成不连续的水不溶性的区域，为膜支架蛋白提供结合位点，多次跨膜蛋白，内在膜蛋白
细胞质膜的功能
1、为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，2、选择性的物质运输，3、提供细胞识别位点，4、为多种酶提供结合位点；5、介导细胞与细胞，细胞与胞外基质之间的连接；6、质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构；7、膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤、自身免疫病甚至神经退行性疾病有关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标
高考生物考点精讲精析 细胞膜跨膜运输方式
闪堕市安歇阳光实验学校细胞膜——系统的边界生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式考点一、细胞膜的成分、结构、功能及流动性、选择透过性之间的关系一、考点概述：1.此考点主要包括以下内容：磷脂分子细胞膜结构示意图知识网络图解2.在高考试题中，以选择题或填空题的形式出现。
二、具体考点分析：1．磷脂分子(1)磷脂分子的元素组成：C、H、O、N、P。
(2)单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解2．细胞膜结构示意图(1)脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有胆固醇等。
(2)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、糖蛋白等。
(3)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。
3．知识网络图解(1)流动性和选择透过性的关系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。
②联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。
(2)流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。
(3)流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。
三、典例精析：1．如图表示细胞膜的结构示意图。
下列有关叙述错误的是( ) A．A是蛋白质，B是磷脂分子B．二氧化碳和氧气通过膜需要A的协助C．构成细胞膜的A与B大多数可以运动D．适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，透性增加，有利于生命活动的进行解析题图中，A为蛋白质分子，B为磷脂分子；组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多数是可以运动的；适当提高温度后，组成细胞膜的分子运动加快，透性增加，有利于生命活动的进行；二氧化碳和氧气都是小分子气体，以自由扩散的方式通过细胞膜，不需要载体蛋白的协助。
答案B2．下图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是( )A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多解析由图可知，构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，故A正确。
生物必修一细胞膜知识点总结
生物必修一细胞膜知识点总结生物中，细胞是最基本的生命单位，而细胞的内部和外部由一层半透明的膜隔开，它就是被称为细胞膜的结构。
细胞膜是一个非常重要的细胞组成部分，它不仅仅是细胞的形态结构，更是生物体内物质传输和物质交换的主要通道。
下面将详细介绍生物必修一细胞膜的知识点总结。
一、细胞膜的组成1.磷脂双分子层：细胞膜的主要成分是由磷脂分子构成的磷脂双分子层，而磷脂分子是由磷酸头基、甘油和两种脂肪酸分子构成的，它们通常是互相排列着的。
2.蛋白质分子：在细胞膜中还含有不同类型的蛋白质分子，它们与磷脂分子相互作用从而影响细胞膜的特性和功能。
蛋白质分子可分为固定蛋白和移动蛋白两种。
3.糖类分子：糖类分子是指粘附在细胞膜表面的糖分子，也是细胞膜的一部分。
糖类分子的主要作用是参与信号传递、凝视和纠错系统和相应反应的化学反应。
二、细胞膜结构的特点1.选择性通透：细胞膜是一种选择性通透的薄膜，只允许某些物质穿过，而阻止其他物质的穿透，这种选择性通透的原因是由于细胞膜的结构所决定的。
2.动态性：细胞膜是一种高度动态的结构，它随着时间的推移，细胞膜中各种成分的位置和数量也会发生相应的改变。
3.具有流动性：细胞膜是一种流动性的薄膜，它的流动性可以理解成磷脂分子在双分子层中的扭曲和旋转。
三、细胞膜的功能特点1.保持细胞结构和形态：细胞膜是细胞的形态结构，它不仅保持细胞内各种成分的空间结构，还能够控制细胞形态的变化。
2.推动细胞运动：细胞膜只也能够推动细胞进行运动，它通过细胞膜上的蛋白酶的作用推动细胞进行整体的变形。
3.维持细胞内平衡：细胞膜是细胞内外物质交换和物质传输的主要通道，它通过选择性通透地控制物质的进出来维持细胞内外平衡。
4.接受外部刺激：细胞膜上的感受器能够接受外部的刺激，如感光，感温，感触等。
五、细胞膜的修复与更新1.磷脂酰肌醇、胆固醇和蛋白质分子能使细胞膜自我修复。
2.新的磷脂分子可以在细胞膜的表面覆盖旧的磷脂分子，从而延长膜的寿命，这个过程被称为细胞膜更新。
细胞膜流动性实验报告
细胞膜流动性实验报告细胞膜流动性实验报告细胞是生命的基本单位，而细胞膜则是细胞的外层包裹物，起着保护细胞内部结构和调控物质进出的重要作用。
细胞膜的流动性是指细胞膜中脂质分子的自由运动，这一现象对于细胞的正常功能至关重要。
本实验旨在通过观察细胞膜的流动性，了解细胞膜的结构与功能之间的关系。
实验材料和方法：实验所需材料包括细胞培养物、荧光标记的脂质分子、显微镜和图像记录设备。
实验步骤如下：1. 准备细胞培养物：选择合适的细胞系进行培养，确保细胞生长状态良好。
2. 标记脂质分子：将荧光标记的脂质分子添加到培养物中，使其与细胞膜结合。
3. 观察细胞膜流动性：将培养物置于显微镜下，调节焦距和放大倍数，观察细胞膜上的荧光信号，并记录图像。
实验结果：在观察过程中，我们发现细胞膜上的荧光信号呈现出一定的流动性。
这表明细胞膜中的脂质分子具有一定的自由运动能力。
不同区域的荧光信号强度也存在差异，这可能与细胞膜上的蛋白质分布和细胞内外环境的差异有关。
进一步观察发现，细胞膜上的荧光信号在不同时间段内也发生了变化。
有时信号呈现出较为稳定的分布，而有时则出现了明显的聚集和分散现象。
这表明细胞膜的流动性可能受到多种因素的影响，如细胞内信号传导、外界刺激等。
讨论与结论：细胞膜的流动性是细胞功能的重要基础，它能够调节细胞内外物质的交换和信号传导。
本实验通过观察细胞膜上的荧光信号，初步了解了细胞膜的流动性特点。
细胞膜的流动性受到多种因素的调控。
首先，细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子相互作用，形成了复杂的结构。
这些结构能够限制脂质分子的自由运动，从而影响细胞膜的流动性。
其次，细胞内外的环境因素也会对细胞膜的流动性产生影响。
例如，细胞外环境的温度和离子浓度变化可以改变细胞膜的流动性。
此外，细胞膜的流动性还与细胞功能密切相关。
一些研究表明，细胞膜上的流动性与细胞的增殖、分化和迁移等过程有关。
因此，研究细胞膜的流动性对于深入了解细胞功能和疾病机制具有重要意义。
高中生物_细胞膜的流动性
糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的__蛋__白__质___ 和_糖__类___结合形成的糖蛋白，其作用是_细__胞__识__别____、 _免__疫__反__应__等。
课堂练习
1.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物 质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
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 态统一结构
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治结构 模型有什么不足？
把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然 与膜功能的多样性相矛盾.
实验五
时间：1970年 人物：Larry Frye等 实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标 记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另 一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀 分布 提出假说：细胞膜具有流动性
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：流动镶嵌模型
糖蛋白多糖蛋白质源自子磷脂双分子层流动镶嵌模型的基本内容：
1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类．
2、膜的基本支架: 磷脂双分子层.（亲水头部朝外，疏水尾部 朝内）
3、蛋白质分子的位置:
蛋白质分子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 的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结 构内外的不对称性）
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
5.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某 些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成 都依赖于细胞膜的（ ）
A 保护作用
B 一定的流动性 C 主动
细胞膜的流动性实验原理
细胞膜的流动性实验原理细胞膜是细胞的外层结构，由脂质双分子层构成。
它决定了物质在细胞内外之间的通透性和选择性。
细胞膜的流动性实验旨在研究细胞膜的动态特性以及探索其内部结构与功能之间的关系。
下面将详细介绍细胞膜流动性实验的原理。
细胞膜是由磷脂分子构成的双分子层，其中磷脂的两端分别为亲水性的磷酸甘油和亲脂性的脂肪酸，磷脂双层形成了一个闭合的结构，保护和包围细胞内的细胞器。
然而，虽然细胞膜是一个相对稳定的结构，但它并不是固定不动的。
细胞膜可以自由地在平面上流动，并且在不同区域和细胞器之间发生相互融合和分离的过程，这种动态过程被称为流动性。
细胞膜流动性实验通常采用荧光标记技术，通过观察和测量荧光信号的变化来研究细胞膜的流动性。
主要包括以下几个步骤：1. 荧光标记：选择适当的荧光染料，如荧光蛋白（GFP）、磷脂染料（如荧光甲酰化磷脂）等，将其标记在细胞膜上。
荧光标记的目的是实现对细胞膜的可视化，使其在显微镜下可见。
2. 显微镜观察：将标记了荧光染料的细胞放置在显微镜上，并调节适当的放大倍数和焦距，观察细胞膜的流动性。
3. 图像记录与分析：使用相应的图像记录设备（如数码相机或CCD相机）对显微镜下的图像进行记录。
可以使用图像分析软件对记录的图像进行处理，如测量细胞膜流动的速度、方向和分子在膜上的扩散等参数。
4. 实验设计与处理：通过调整实验条件，如温度、药物处理等，来研究细胞膜流动性的调节机制。
例如，可以通过改变温度来调控细胞膜的流动性，研究其对细胞膜中蛋白质转运的影响。
细胞膜的流动性与细胞的生理状态、环境压力等密切相关。
研究细胞膜流动性有助于理解细胞膜内部结构与功能的关系，揭示细胞信号传导、分子扩散和细胞间相互作用等生物过程的机制。
此外，细胞膜流动性实验还可以与其他实验技术相结合，如蛋白质纯化技术和质谱分析技术等，从多个角度深入研究细胞膜的组成和结构。
此外，在生物医学研究中，细胞膜流动性实验还被广泛应用于疾病诊断和治疗的研究中，如癌症细胞膜的流动性研究、药物分子在细胞膜上的扩散研究等。
细胞膜流动性实验报告
一、实验目的本实验旨在通过荧光探针法研究细胞膜的流动性，了解细胞膜脂质成分和蛋白质在维持细胞膜流动性方面的作用，为细胞生物学研究提供实验依据。
二、实验原理细胞膜是细胞与外界环境之间的界面，由脂质双层和蛋白质组成。
细胞膜的流动性是维持细胞正常生理功能的重要特性。
本实验采用荧光探针法测定细胞膜的流动性，通过观察荧光强度变化来反映细胞膜脂质流动性的变化。
荧光探针法利用荧光探针1,6-二苯基-1,3,5-己三烯（DPH）与细胞膜脂质成分相互作用，DPH分子在脂质双层中顺反异构体的转换受到抑制，从而产生荧光。
通过测定荧光强度，可以反映细胞膜脂质流动性的变化。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 细胞样品：小鼠成纤维细胞- 荧光探针：1,6-二苯基-1,3,5-己三烯（DPH）- 细胞培养液：DMEM培养基- 其他试剂：生理盐水、磷酸缓冲盐溶液（PBS）、甲醇等2. 实验仪器：- 荧光分光光度计- 离心机- 倒置显微镜- 电子天平- 移液器四、实验方法1. 细胞培养：将小鼠成纤维细胞接种于培养皿中，置于培养箱中培养至对数生长期。
2. 细胞裂解：用生理盐水洗涤细胞，加入细胞裂解液（含有荧光探针DPH的生理盐水）处理细胞，使细胞膜破裂，释放细胞内物质。
3. 离心分离：将细胞裂解液在离心机上以3000r/min离心10分钟，取上清液作为待测样品。
4. 荧光强度测定：将待测样品加入荧光分光光度计样品池中，设置激发波长为340nm，发射波长为430nm，测定荧光强度。
5. 结果分析：根据荧光强度变化，计算细胞膜流动性变化率。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验重复3次，得到细胞膜流动性变化率分别为：5.6%、6.2%、5.9%。
平均值为5.9%。
2. 结果分析通过荧光探针法测定细胞膜流动性，结果显示细胞膜流动性在实验过程中发生了一定程度的变化。
这可能是因为细胞受到外界环境因素（如温度、pH值等）的影响，导致细胞膜脂质成分和蛋白质发生改变，从而影响细胞膜流动性。
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细胞膜流动性的理解
细胞膜的流动性的理解
关于细胞膜结构的研究经过了很长时间，它是细胞水平上的微观领域研究，教材中所说的细胞膜的结构特点—－一定的流动性，实际上学生是很难理解的，更何况是结构特点的研究过程经典实验和生命活动中的体现方面的理解。
膜的选择透性和流动性存在着怎么样的关系？例如，主动转运怎么体现细胞膜的流动性呢？胞吐体现了膜的流动性特点，那么，有没有体现膜的选择性？
我认为，细胞膜的胞吐也应该体现了选择性（有资料认为没有体现“透”性），因为也需要识别，所以，在试题中需要表述“结构特点”还是“功能特性”。
试题：下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是
（）
A．胰岛β细胞分泌胰岛素
B．吞噬细胞对抗原的摄取
C．m R N A与游离核糖体的结合
D．植物体细胞杂交中原生质体融合
答案：C
解析：胰岛素的化学本质是蛋白质，胰岛β细胞分泌胰岛素的方式属于胞吐，需要膜的流动性，A错误；吞噬细胞对抗原的摄取需要膜的流动性，B错误；m R N A通过核孔出来与游离核糖体结合，没有膜结构，不能体现膜的流动性，故B正确；植物体细胞杂交中原生质体融合体现了细胞膜的流动性，故D错误。
膜的流动性是生物膜结构的基本特征之一，主要指膜脂肪酸链部分及膜蛋白的运动状态。
膜脂类分子在相变温度以上条件下主要有侧向扩散、旋转、左右摇摆、伸缩振荡、翻转及异化运动等方式。
流动性是选择透过性的基础，正是因为膜脂的流动性和膜蛋白的运动性，才决定了细胞膜的控制物质进出的功能，从而体现出选择透过性，因此，膜的流动性是结构特点。
膜的流动性主要有荧光探针标记，电子自旋共振以及差示扫描量热法（一咱热分析方法），x线衍射等。
例如，科学家用发绿光的染料标记老鼠的细胞表面的蛋白质分子，用发红光荧光的染料标记人的细胞表面的蛋白质分子，将老鼠的细胞和人的细胞融合，融合的一半发绿色荧光，一半发红色荧光。
在温度为37度，经过40分钟后，两种颜色的荧光均匀分布。
此结论证明细胞膜具有流动性。
NO.2
膜流动的意义和影响因素
1．膜流动性的意义
细胞膜具有一定的流动性，这是生物膜正常功能的必须条件。
例如，细胞的物质运输、细胞识别、细胞免疫、细胞分化与信息转导等都与膜流动性有密切关系。
2．膜流动的影响因素
温度影响分子运动，因而影响膜的流动性。
一定范围内，温度升高，膜的流动性加大，有利于生理功能的进行；但温度过高，膜流动性过大，会破坏膜结构，不利于生命活动的进行，甚至使细胞死亡；若温度过低，膜流动性下降，黏度增加，运输功能下降，严重的使膜结构破坏，通透性增大，内容物大量排出，引起细胞死亡。
过酸、过碱都会使细胞膜的蛋白质变性失活，进而使细胞膜丧失其生理机能。
蛋白酶可水解膜蛋白，脂溶剂可溶解膜脂等，从而破坏膜结构，使细胞膜丧失其生理机能。
据资料，细胞膜上的酶活性与流动性有很大关系，在一定范围内，膜的流动性大有利于酶分子侧向扩散和旋转运动，使酶活性增加。
在易化扩散和主动转运中，一些载体蛋白分子的运动性和它们所在膜中脂类分子的流动性有关，如胞吞作用必须由膜的流动性来完成。
膜流动性与信号转导有密切关系，例如G蛋白偶联受体与膜外信号分子结合后，导致受体构象的改变，引起一系列变化都和膜的流动性有关。
在发育过程中细胞膜的流动性有明显的变化，细胞的衰老与膜的流动性有关。
例如成年老鼠的脂肪细胞膜与幼年的相比，膜流动性较低，这是细胞衰老变化的特征。
蛋白质之间的结合影响膜的流动
NO.3
高中生物中涉及到的膜的流动性1．高中生物中细胞膜流动性的具体表现
（1）植物细胞出现的质壁分离和复原试验
（2）白细胞吞噬病菌
（3）变形虫捕食和运动时伪足的形成
（4）草履虫取食过程中食物泡的形成以及胞肛废渣的排出（5）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程
（6）细胞杂交时的细胞融合
（7）红细胞通过狭窄毛细血管的变形
（8）精子细胞形成精子的变形
（9）酵母菌的出芽生殖中长出芽体
（10）受精过程
（11）变形虫的切割试验
（12）物质出入细胞
（13）突触前膜释放神经递质
2．膜流动性的应用
动物细胞融合；植物原生质体融合；将膜脂制成微球体包裹酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物，运输到患病部位，通过脂质微球体膜和细胞膜的融合，把这些物质送入细胞，从而达到治疗疾病或改变细胞代谢和遗传特性等目的。