细胞膜的结构
细胞膜的结构与功能
细胞连接分 为紧密连接、 间隙连接和 桥粒三种类 型
紧密连接和 间隙连接在 细胞膜上形 成通道，便 于物质通过
桥粒在细胞 间形成稳定 的连接，有 助于细胞间 的机械支持 和信号传导
细胞膜与疾病的关
4
系
细胞膜异常与疾病的发生
细胞膜异常可能导致细胞功能紊乱，引发疾病 细胞膜异常可能导致细胞信号传导异常，引发疾病 细胞膜异常可能导致细胞凋亡异常，引发疾病 细胞膜异常可能导致细胞免疫功能异常，引发疾病
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
应用：研究细胞膜上的蛋白质、脂 质和糖分子的分布和功能
局限性：需要标记荧光分子，可能 影响细胞膜的正常功能
原子力显微镜技术
原理：利用原子力显微镜（AFM）对细胞膜进行高分辨率成像 特点：非破坏性、实时、动态 应用：研究细胞膜的结构、成分和功能 局限性：需要专业的操作人员和昂贵的设备
细胞膜与药物的作用机制
细胞膜是药物进 入细胞的主要途 径
药物通过细胞膜 的机制包括被动 扩散、主动运输 和受体介导的内 吞作用
药物与细胞膜上 的受体结合，引 发信号传导，从 而影响细胞的功 能
药物对细胞膜的 影响可能导致细 胞功能异常，进 而引发疾病
细胞膜作为药物靶点
细胞膜上的受体： 药物可以与之结 合，产生生物效 应
膜片钳技术
应用：研究细胞膜的离子通 道、受体和转运蛋白等
原理：利用微电极插入细胞 膜，测量细胞膜上的电位变 化
优点：可以实时监测细胞膜 上的生理活动
局限性：需要高超的实验技 巧和昂贵的设备
光学干涉技术
原理：利用光 波干涉现象， 通过测量光波 的相位差来获 取细胞膜的结
构信息
应用：用于研 究细胞膜的厚 度、形貌和成
细胞膜的结构
缺点：不能说明具有流动性的膜在变化过程中保持相对完整和稳 定性；---晶格镶嵌模型；板块镶嵌模型；
四、脂筏模型
01
脂筏（lipid
02
外层脂筏：主要含有
rafts）：膜中富含
鞘脂、胆固醇和GPI-
胆固醇和鞘磷脂的微
锚定蛋白。
区，其中聚集一些特
膜脂是两亲性分子 在水溶液中能自动形成分子团或脂质双层 分隔膜内外水溶液 具有流动性 弯曲、侧向扩散、旋转、翻转
膜蛋白 01 功能主体 02 膜蛋白是生物膜特定功能的主体 03 细胞中20～25％的蛋白质是膜蛋白
膜蛋白的功能
01
转运蛋白: 转运分子进出细胞;
02
受体: 接受并传递信号;
03
连接体: 支撑连接细胞骨架成
添加副标题
细胞膜的 结构
2023
概 念 CONTENTS
01
细胞膜（cell membrane）
04
生物膜（biological membrane ）
02
又称质膜（plasma membrane )
05
单位膜（unit membrane）
03 细胞内膜系统
细胞膜的主要功能
膜使细胞功 能区室化；
三 液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
依据：膜的动态结构变化；
推论：生物膜是一种动态的、不对称的、具有流动性特点的结构， 是嵌有球形蛋白的脂类二维排列的液态体；
模型要点：
➢ 磷脂双分子层是构成膜的连续主体，既具有固体分子排列的有 序性，又具有液体的流动性；
➢ 膜中球形蛋白分子以各种形式与磷脂双分子层结合；
细胞膜的结构及主要特征
细胞膜的结构及主要特征细胞膜是细胞内部与外部环境之间的物质交换和信息传递的途径，是细胞的外围结构。
它是由脂质双层组成的，同时包含许多蛋白质和少量的碳水化合物，以及其他辅助成分。
细胞膜在维持细胞内外环境的稳定性、物质运输、信号传导和细胞识别等方面起到重要的作用。
下面将详细介绍细胞膜的结构和主要特征。
细胞膜的主要成分是脂质分子。
在细胞膜的构成中，磷脂是最主要的组分。
磷脂由一个磷酸、一个甘油和两个脂肪酸酯所组成。
磷脂的磷酸部分亲水性，而疏水性的脂肪酸则朝内，形成了脂质双层。
这个疏水层对于阻止离子和大分子从细胞内部向外部渗透具有重要作用。
细胞膜中的蛋白质是其另一个重要成分。
蛋白质以不同的方式嵌入在细胞膜的双层中。
根据嵌入的深度和与脂质结合的方式，可以将蛋白质分为两类：内嵌蛋白和外嵌蛋白。
内嵌蛋白是完全插入到细胞膜的内部，横跨脂质双层，起到分子通道和受体功能的蛋白质。
外嵌蛋白是只部分插入细胞膜的蛋白质，它们通常位于细胞膜的一侧，可以识别分子并传递信号。
细胞膜还含有一些辅助成分，如胆固醇和糖脂。
胆固醇在细胞膜中扮演调节膜流动性和稳定膜结构的重要角色。
糖脂是由糖和脂肪酸组成的复合物，存在于细胞膜的外层。
糖脂在细胞识别和相互作用中起到重要作用，包括细胞识别和免疫响应。
细胞膜的主要特征有以下几点：1.选择性渗透性：细胞膜对物质的渗透具有选择性。
脂质双层可以很好地阻止大分子的自由扩散，只允许小分子、水和一些离子通过。
这种选择性渗透性是维持细胞内外环境稳定的基础。
2.微区域化（细胞膜组分分布不均匀）：细胞膜组分的分布不是均匀的，而是呈现聚集的状态，被称为微区域化。
这种微区域化状态有助于分隔不同功能区域，使其成为特定功能的平台。
3.脂质流动性：细胞膜的脂质分子具有一定的流动性。
在脂质双层中，磷脂分子可以在垂直和平行于细胞膜面方向上自由扩散。
这种流动性可以影响蛋白质的位置和分布，从而对细胞膜的功能产生影响。
4.细胞识别和黏附：细胞膜上的外嵌蛋白和糖脂使细胞能够识别其他细胞和配体，并黏附到它们上面。
细胞膜的结构
细胞膜的结构细胞膜是每个细胞的主要结构，它将细胞的内部环境和外部环境进行分离，从而起着重要的作用。
细胞膜本质上是一个脂类复合物，它由脂质、蛋白质及其他结构元件组成，具有很强的动态性。
细胞膜的结构特性主要取决于其组成成分，这些组成成分是以一定的比例和结构组合在一起的，保持着细胞膜的稳定性。
细胞膜的主要组成成分是脂质，也称为脂类，它包括多种类型的脂类，如酰胺脂、脂肪酸、磷脂酰苷等，这些脂类具有多层次的结构和功能特征。
它们的结构主要是由长链饱和脂肪酸组成的植物内脂和动物内脂两种类型，分子式中的饱和碳链和不饱和脂肪酸等能够组织起不同的空间构型，从而形成细胞膜的核心结构。
在此基础上，细胞膜上还有不同氨基酸类型的蛋白质排列在脂质复合物表面，形成明显的空间模式，充分地表达了蛋白质的特性。
它们不仅可以作为细胞膜上的信号分子，而且还可以提供细胞膜的特殊空间结构，从而对细胞的其他功能起着重要的作用。
细胞膜的空间构型是其特有的，它复杂而精密，其特征主要取决于细胞膜上不同类型结构元件的构造关系和活动特性。
细胞膜表面上有多种不同形式的结构元件，如通道蛋白和穿孔蛋白等，它们可以控制细胞内外环境之间的物质交换。
细胞膜还具有稳定的活性，例如膜电位的维持，同时还可以调节细胞环境中的信号分子，以及维持细胞外环境的稳定性。
此外，细胞膜上还有各种受体蛋白，它们可以接收和传递外部环境的信号，从而调节细胞的活动，发挥重要作用。
细胞膜的结构不仅对细胞的功能发挥着重要作用，而且对细胞新陈代谢、生长和分化也有重要影响。
研究表明，细胞膜的结构和功能受到各种内部和外部因素的影响，因此，可以通过调节细胞膜的结构，来调节细胞的生物学功能，从而实现细胞的生物学效应。
细胞膜是细胞的重要构成部分，它不仅可以将细胞的内部环境与外部环境进行分离，而且还可以提供细胞的多种功能，保护细胞的完整性。
细胞膜的结构及其特性都具有鲜明的特性，它的结构取决于其组成成分，其功能主要是由结构元件、蛋白质及其他物质的结合作用而实现的，可以调节细胞的新陈代谢和生长发育，为细胞生物学机制的深入研究提供了重要的理论依据。
细胞膜的结构
细胞膜的结构
细胞膜是细胞的外膜结构，它在细胞的发育过程中有着重要的作用。
主要的细胞膜结构包括脂质双层、蛋白质等，本文将重点介绍细胞膜的结构特性以及其对细胞功能的影响。
细胞膜是一种脂质双层结构，由内部及外部结构组成。
其结构是由两个相对应的脂质双层构成的，外部脂质双层向内侧有一个电荷的差异。
外部的脂质双层构成的细胞膜主要由磷脂和甘油脂等物质组成，并含有许多与其相互联系的蛋白质，其中最重要的蛋白质是离子载体蛋白。
内部脂质双层由多种脂质组成，主要有甘油三酯和酯化脂肪酸。
细胞膜的结构特征影响着细胞功能，研究表明，细胞膜结构与细胞运动、物质运输以及细胞间的识别有关。
细胞膜的脂质双层结构保持着细胞形态的稳定，为细胞的质粒的运动和细胞内质粒的移动提供了物理上的屏障。
同时，细胞膜的结构也可以防止细胞之间的不同离子和物质的渗透，从而控制物质的移动。
此外，细胞膜结构的改变也可以影响细胞膜上的蛋白质，这些蛋白质可以影响细胞间的识别及细胞之间交互作用。
结论：细胞膜是一种脂质双层结构，主要由脂质和蛋白质组成，其结构特征对细胞功能有重要影响，研究表明，细胞膜结构可以影响细胞运动、物质运输和细胞间的识别。
细胞膜的结构特性可以为细胞及其相关进程提供物理上的屏障，从而有效的控制物质的移动。
此外，细胞膜的结构改变也会影响细胞膜上的蛋白质，从而对细胞之间的识别及细胞之间交互作用产生影响。
总之，细胞膜是细胞发育和功能稳定的重要结构，其结构与细胞多种功能有着密切的关系，细胞膜的结构特征对控制物质的运动和细胞间的识别等具有重要作用，因此研究其结构特性在细胞学研究中具有重要意义和价值。
细胞膜结构
细胞膜结构
细胞膜是细胞的外层边界，由脂质双层和蛋白质组成。
它起到了细胞内外环境的隔离作用，并且调控物质的进出细胞。
细胞膜结构包括以下几个主要组成部分：
1. 磷脂双层：细胞膜的基本组成部分是由两层磷脂分子排列而成的双层结构。
磷脂分子的疏水性磷酸基团朝内，亲水性脂质基团朝外，使得这个结构具有隔离性和稳定性。
2. 脂质：除了磷脂，细胞膜中还含有其他脂质分子，例如胆固醇。
胆固醇的存在能够增加细胞膜的稳定性和流动性。
3. 蛋白质：细胞膜上存在许多蛋白质，分为两类：固定蛋白和跨膜蛋白。
固定蛋白与细胞膜的磷脂层结合，参与细胞膜的结构和功能。
跨膜蛋白则穿过细胞膜的双层结构，起到了很多重要的功能，例如通道蛋白调控物质的进出。
4. 糖脂和糖蛋白：细胞膜上也可以存在一些与糖分子结合的脂质和蛋白质，形成糖脂和糖蛋白的复合物。
这些分子参与了细胞膜的识别和信号传导功能。
总之，细胞膜由磷脂双层、脂质、蛋白质、糖脂和糖蛋白等成分组成，是细胞的外层边界，具有隔离和调控物质进出的功能。
细胞膜的结构与功能
02 细胞膜的功能
物质运输
细胞膜是物质进出细胞的 主要通道
物质通过细胞膜的运输方 式包括被动运输和主动运
输
被动运输包括简单扩散和 协助扩散，主动运输需要
消耗能量
物质运输对于细胞的生命 活动至关重要，如营养物 质的吸收、废物的排出、
信号分子的传递等
信息传递
细胞膜作为信号 传递的载体，可 以接收和传递各
细胞膜作为支架，用于组织再生和修复 细胞膜作为载体，用于药物输送和靶向治疗 细胞膜作为屏障，用于免疫隔离和组织保护 细胞膜作为信号传递介质，用于细胞间通讯和调控
细胞膜在生物传感器中的应用
细胞膜作为生物传感器的识别元件，可以识别特定分子 细胞膜在生物传感器中具有高选择性和灵敏度 细胞膜在生物传感器中可以实现实时监测和快速响应 细胞膜在生物传感器中可以应用于疾病诊断、环境监测等领域
组成
磷脂双分子层形 成疏水内层和亲 水外层，使细胞 膜具有选择透过
性
磷脂双分子层具 有流动性，可以 改变细胞膜的形
状和功能
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
跨膜蛋白
跨膜蛋白是细胞膜上的重要组成部分 跨膜蛋白的功能包括信号传导、物质运输等 跨膜蛋白的种类和数量决定了细胞膜的功能特性 跨膜蛋白的合成和运输过程受到多种因素的调控
感谢您的观看
汇报人：XX
细胞膜异常可能导致血管壁的 弹性降低，引起心血管疾病的 发生和发展
细胞膜异常可能导致血管壁的 通透性降低，引起心血管疾病 的发生和发展
细胞膜异常与感染性疾病
细胞膜异常：细胞膜通透性改变，导致细菌、病毒等病原体容易侵入细胞
感染性疾病：细胞膜异常可能导致感染性疾病的发生，如流感、艾滋病等
细胞膜结构特点和功能特点
细胞膜结构特点和功能特点
细胞膜是由脂类，蛋白质以及微量的碳水化合物组成的脂蛋白复合物，又称细胞外膜
或细胞质膜，它是生物体细胞的结构界面，分隔细胞和细胞外环境，起着细胞正常生理功
能的重要作用。
细胞膜的结构特点为双层膜层结构，其厚度约为4—7nm，由磷脂、脂蛋白、胆固醇和酯形脂类等物质混合所形成的双层结构，每一层膜厚度仅有1—2nm。
细胞膜内外两侧分别含有不同的磷脂和蛋白质，且结构差异较大。
内层磷脂多为二元磷脂和脂肪醇，内层蛋白
质以膜蛋白为主，它们有利于维持细胞膜的弹性和组织结构。
外层磷脂以多元磷脂为主，
外层蛋白质以载体蛋白为主，它们有利于细胞膜的通透性和渗透压的调节。
细胞膜的功能特点是起着分隔、控制和调节细胞周围环境的重要作用。
它能够抵御周
围环境的细胞外分子的传导，有利于维持其正常的活动；另外，细胞膜还可以控制物质的
流动，起到渗透压的调节和流体的动力学调节作用；细胞膜的成分也具有受体的功能，有
利于细胞与周围环境之间的物质交换。
细胞膜的另一个功能是膜脂及其他结构分子吸附其上，形成信号转导途径，利用细胞膜上吸附物质进行信号传导，有利于生物体系统正常运行。
细胞膜具有上述结构特点和功能特点，它不仅具有分隔、控制和调节细胞周围环境的
重要作用，还能受体小分子和其他分子物质，发挥信号传导的功能，有利于保护细胞内环
境的稳定。
该膜还可以调节细胞的内外渗透，维持细胞内水分平衡，保持细胞正常的生长、代谢和功能。
它对生命过程具有不可替代性的作用，是生物体细胞结构和功能不可缺少的
重要组成部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验题：一项研究发现，某植物根系对某营养物 质的吸收，与该物质溶液浓度的关系如图所示。 从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植 物根系对该物质的吸收速率随浓度增加面增加， 当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种 现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主 动吸收，也有人认为是被动吸收；请设计一个实 验加以确定。(I)设计实 验步骤。(2)预测实验结 果并分析。
自由扩散和主动运输比较
项目 运输 方向
自由扩散 主动运输 主动运输 低浓度→高浓度 或 高浓度→低浓度
高浓度→低浓度 不需要 不消耗
载体
能量
需 要
消 耗
举例 O2、CO2 、H2O、
氨基酸、离子、 甘油、乙醇、苯等。 葡萄糖等。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
亚显微结构：以真核生物为例
植物细胞和动物细胞的亚显微结构 比较；
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
细胞膜的结构和功能
1.位置:包在真核细胞细胞质最 外面的一层薄膜. 2.化学成分: 磷脂分子和蛋白质分子
亲水基
疏水基
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
(l)①取甲、乙2组生长发育相同的植株，放 入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中； ②甲组的根系给正常的呼吸条件。乙组 的根系完全抑制呼吸，其他条件相同； ③一段时间后测定两组植株的根系对该物 质的吸收速率。 (2)①若两组植株的根系对该物质的吸收 速率一样，说明该植物的根系对该物质不 是主动吸收；②若乙组吸收速率明显小于 甲组吸收速率。或者完全不吸收。说明该 植物根系对该物质是主动吸收。
资料一：
科学家们在实验中发现：脂溶性物 质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会 被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶 分解。这些事实说明，组成细胞膜的物 脂质、蛋白质 质中有 。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
思考:
1925年,戈特用丙酮提取出细胞膜的 脂质物质,将它在空气—水的界面上 展开时,这个单层分子的面积相当于 原来细胞表面积的两倍,这说明了一 个什么问题? 磷脂分子在细胞膜上呈双层分布 磷脂双分子层 ----基本支架
----具有一定的流动性（举例说明）
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
细胞膜的主要功能
1.保护细胞 2.与细胞物质交换有关 离子,小分子物质: 自由扩散/主动运输 大分子,颗粒性物质: 胞吞/胞吐 3.与细胞识别、分泌、排泄、免疫有关
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
生命活动的基本单位 ---细胞
一
细胞膜的结构和功能
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
1、细胞的大小； 2、多种多样的细胞 真核细胞（细胞中有成形的细胞核）： 绝大多数生物 原核细胞（细胞中没有核膜包围的细 胞核）：支原体、细菌、蓝藻和放线 菌等
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
自由扩散(被动运输)
载体
高浓度
低浓度
不需要消耗能量 不需要载体 举例: O2、CO2、H2O、甘油、 乙醇、苯等
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
水、气体等可自由通过人工合成的 脂双层吗？葡萄糖、氨基酸可通过 吗？葡萄糖、氨基酸能通过小肠上 皮细胞的细胞膜吗？
细胞膜的功能特性
细胞膜是一种选择透过性膜——可 以让水分子自由通过，细胞要吸收的离 子和小分子物质也可以通过，而其他的 离子、小分子和大分子则不能通过。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
对法囊藻（一种海藻）细胞液中各种离子浓度的分析表明，细 胞液的成分与海水的成分很不相同，如右图： （1）K+和Cl－在细胞内积累，而Na+、Ca2+等在细胞液中的含量 法囊藻对离子的吸收具有选择性 低于海水含量，这表明_____________________ 。 从低浓度到高浓度 （2）K+和Cl－进入细胞的转运方向是________________ ，这种 主动运输 吸收方式叫做 ___________ ，这种吸收方式需要的两个基本条 载体和能量 。 件是________________
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
细胞膜的平面结构图
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
蛋白质分子
排在磷脂双分子层的外侧 嵌插或贯穿于磷脂双分子层
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
重点分析膜上蛋白质:
膜功能的复杂程度决定于膜中 蛋白质的种类。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
人—鼠细胞融合实验
说明: 蛋白质分子是可以运动的.
人细胞
10min
30min
融合初期细胞
鼠细胞
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
完全融合细胞
细胞膜的结构特点:
如何证明你的猜测是正确的？
可利用一种抑制剂抑制小肠上皮细 胞膜上蛋白质的活性，发现其对葡 萄糖的吸收大大减弱。
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
主动运输
载体 能 量
低浓度
高浓度
需要消耗能量 需要载体(蛋白质)
举例: 离子进出细胞; 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞.
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
要点点拨：
a．影响自由扩散的因素——膜两侧的浓度差
b．影响主动运输的因素 种类：决定可以运输哪些物质 载体 数目：决定在单位时间内运输某种Байду номын сангаас 质的快慢
能量：在一定范围内，随着能量的增加运 输的速率加快
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
细胞是一切生命活动的基础,因为____
光学显微镜下能看到的结构 显微结构： (放大几十～千余倍) 植 物 细胞壁 细胞膜 细 细胞核 胞 液 泡 结 细胞质 构
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -
需要更完整的资源请到 新世纪 教育网 -