细胞膜的基本功能
《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构PPT课件
2．判断下列叙述的正误
(1)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因 为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的( × )
(2)不同细胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白质分子是不同
解析：罗伯特森提出的三层结构模型认为生物膜结构是蛋白 质—脂质—蛋白质，电镜下观察到的中间亮层是脂质分子，两边 的暗层是蛋白质分子，认为蛋白质的分布是均匀的、固定的。
答案：D
课堂互动探究案 【课程标准】 概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分 开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
解析：细胞膜具有多种重要功能，细胞膜将细胞与外界环境 分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；能控制物质进出细胞； 能够进行细胞间的信息交流。精卵之间的相互识别与结合，靠的 是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子，这是一种信息交流方式。
答案：D
3．(等级选考)水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着 色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的 PI 中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将 PI 注 射到活细胞中，则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞死活的基本 原理是( )
(1)图中①②③④的物质或结构的名称分别是什么？ (2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精 子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？ (3)细胞间进行信息交流时往往需要受体，受体的化学本质 是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？
答案： (1)①信号分子；②受体；③与膜结合的信号分子；④胞间 连丝。 (2)分别属于图 C、图 A、图 B。 (3)受体的本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。
高中生物必修一 第三章 第1节 细胞膜的结构和功能
高中生物必修一第三章第1节细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。
(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。
思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性；②表明细胞膜的控制作用具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()
(2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()
答案(1)√(2)×(3)√。
02生理学-细胞
跳跃式传导
局部电流发生在相邻的郎飞氏结之间 传导速度快
第三节 肌细胞的收缩功能
一、神经—肌接头处的兴奋传递
（一）神经—肌接头处的结构
囊泡内含乙酰胆碱（ACh） 电压依从式钙通道 2、接头间隙： 细胞外液，50-60nm 3、接头后膜（终板膜）：
1、接头前膜（轴突末梢膜）：
皱褶
N2型ACh受体阳离子通道 胆碱酯酶
（三）动作电位的特征
1.“全或无”现象（all or none） 2.不衰减性传导 3.脉冲式
（四）动作电位的传导
在一般可兴奋细胞和无髓神经纤维：
—
局部电流
在有髓神经纤维：
—
跳跃式传导
局部电流
静息部位膜内 负外正，兴奋 部位膜极性反 转，兴奋区与 未兴奋区之间 存在电位差， 形成局部电流， 使邻近未兴奋 膜去极化达阈 电位而产生动 作电位。
概念 : 水溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子，借助细胞 膜上特殊蛋白质的帮助，从细胞膜的高浓度一侧向低 浓度一侧转运的过程。
特点 : ⑴ 转运非脂溶性或脂溶性很小的物质 ⑵ 不耗能，顺浓度差转运，属被动转运 ⑶ 需要膜蛋白的帮助 分类 : ⑴ 载体转运 转运对象：葡萄糖（Glu） 氨基酸（AA） 特点：特异性 饱和性现象 竞争性抑制
eg.氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等 脂溶性小分子 水、乙醇、尿素、甘油等分子量小的极性分子
影响因素：⑴ 细胞膜两侧浓度差（正比） ⑵ 细胞膜对该物质的通透性（正比）
一、细胞膜的物质转运功能
常见的物质跨膜物质转运形式：
单纯扩散 易化扩散
主动转运
入胞和出胞
（二）易化扩散
细胞的基本功能细胞膜的结构和物质转运功能
蛋 白
②主动转运
介
active transport 继发性主动转运 导
③出胞和入胞作用
(一)单纯扩散 Simple diffusion
脂溶性物质由高→低浓度侧旳净移动。 通量(flux):摩尔/cm2.秒
扩散 浓度差 膜通透性(脂溶性,分子量,带 电情况)
单纯扩散物质： O2、CO2、乙醇、 尿素、少许激素、 水(还可经过水通道water channel 即水孔蛋白aquaprin来跨膜转运)
如:结合Fe2+旳运铁蛋白 低密度脂蛋白旳入胞
第二节 细胞旳跨膜信号转导功能
掌握内容：细胞旳跨膜信号转导 通道蛋白完毕旳跨膜信号转导 化学门控,电压门控,机械门控 Ｇ蛋白和膜旳效应器酶构成旳 跨膜信号转导 酪氨酸激酶受体完毕旳跨膜 信号转导
一、跨膜信号转导旳概念和特征
（一）概念： 各类刺激信号经过变化靶细胞 膜上旳蛋白质构型，从而引起 靶细胞功能变化旳过程。 这一过程也可了解为跨膜信号 传递。
载体：是 贯穿脂质 双层旳整 合蛋白。
经载体旳易化扩散旳特点： ①顺浓度差转运,速度比依溶质物理特 性预期旳快; ②饱和现象saturation; ③构造特异性:如对GS转运,只转运右 旋GS,因为载体是D-GS carrier或称 glucose transporter; ④竞争克制competitive inhibition;
肾小管上皮细胞对GS旳转运
基侧膜 钠泵活动
↓
Na+浓度势能差
↓ 管腔膜 Na+、GS 同向转运体
↓ GS再易化扩散
入血
转运体 transporter：
转运体和载体 反向转运体
（互换体）
经典旳继发性主动转运：
细胞膜的功能特性
细胞膜的功能特性细胞膜是细胞组织的核心部分，具有控制细胞交换物质的重要功能。
从化学及生物学的角度来看，这些细胞膜可以分为物质传输、物质代谢、物质分离以及细胞位移等几大功能。
首先，细胞膜负责物质传输。
传输的物质包括水、氧气、糖分和氨基酸等等，而且也能运输一些小分子、核酸以及蛋白质。
为了实现这种物质传输功能，细胞膜表面会有一系列的载体系统，包括载烷基团，比如大分子质量转运蛋白和脂质，小分子质量转运蛋白等。
其次，细胞膜负责物质代谢。
在细胞膜的表面，存在着一系列的酶促反应，用于改变或修饰在内外细胞中存在的物质。
这些反应将会影响细胞的生理活动及细胞内的环境物质的组成。
特别是在免疫系统方面，细胞膜上的酶促反应也发挥着重要作用，它们可以识别外来的抗原，并促进抗原与抗体的结合。
细胞膜同时也负责物质分离。
在细胞膜表面存在着一系列不可逆膜通道，使得物质能够进入或离开细胞，从而防止不同细胞间的物质混合，保证细胞内外环境的浓度平衡。
最后，细胞膜还负责细胞位移。
当溶质在细胞膜表面产生相应的电位时，细胞膜就会发生电位依赖的膜通道的打开，同时产生微量的电势，使细胞细胞质的关联物质在离子通道中聚合，从而形成细胞位移的运动，包括细胞内离子的自发输运、细胞的运动、细胞的融合等。
不同的细胞膜在功能上有所不同，因此可以分为几种类型，比如胞质膜、核膜和线粒体膜等，这些不同类型的细胞膜都具有不同的功能特性。
综上所述，细胞膜是细胞结构的主要部分，它们具有传输物质、进行物质代谢、分离物质和促进细胞位移的重要功能。
它们不仅在实现细胞的基本生理活动中起到重要作用，而且也在随后的免疫系统响应及细胞干细胞技术中发挥着不可或缺的作用。
可以预见，在未来，随着膜生物学研究进展的不断深入，细胞膜的功能特性也会有更多的新发现，为我们研究细胞和机体提供更多的信息。
细胞膜是细胞组织中最重要的结构，它们能够控制细胞内外交换物质的量，并具备物质传输、物质代谢、物质分离以及细胞位移等几大功能，这些功能特性为后续的细胞生物学研究提供了重要基础，为我们对细胞组织机能的研究和疾病诊疗提供了重要支撑。
细胞膜的三大基本功能
细胞膜的三大基本功能1、将细胞与外界环境分隔开；2、识别和传递信息功能；3、物质中转功能。
细胞膜主要就是由磷脂形成的富于弹性的半透性膜，膜薄7～8nm，对于动物细胞来说，其膜外侧与外界环境二者碰触。
（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部环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能。
（2）屏障促进作用，膜两侧的水溶性物质无法民主自由通过。
（3）选择性物质运输，伴随着能量的传递。
（4）生物功能：激素促进作用、酶促发展反应、细胞辨识、电子传递等。
（5）识别和传递信息功能（主要依靠糖蛋白）。
（6）物质中转功能：细胞与周围环境之间的物质互换，就是通过细胞膜的中转功能同时实现的。
1、按组成元素分：构成细胞膜的成分有磷脂，糖蛋白，糖脂和蛋白质。
2、按共同组成结构分后：磷脂双分子层就是形成细胞膜的的基本支架。
细胞膜的主要成分就是蛋白质和脂质，所含少量糖类。
其中部分脂质和糖类融合构成糖脂，部分蛋白质和糖类融合构成糖蛋白。
3、化学组成：细胞膜主要由脂质（主要为磷脂）、蛋白质和糖类等物质组成；其中以蛋白质和脂质为主。
在电镜下可分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚2.5nm的透明带，总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜，细胞内的各种细胞器膜如：线粒体、内质网等也具有相似的结构。
细胞膜存有关键的生理功能，它既使细胞保持平衡新陈代谢的胞内环境，又能够调节和挑选物质出入细胞。
细胞膜通过胞饮作用（pinocytosis）、吞噬作用（phagocytosis）或胞吐促进作用（exocytosis）稀释、消化和外排细胞膜外、内的物质。
在细胞辨识、信号传达、纤维素制备和微纤丝的装配等方面，质膜也充分发挥关键促进作用。
有些细胞间的信息交流并不是依靠细胞膜上的受体去同时实现的，比如说某些细胞分泌的甾醇类物质，这些物质可以做为信号，与其他细胞展开信息交流，但是这些物质并不是和细胞膜上的受体融合的，而是沿着细胞膜，与细胞核内或细胞质内的某些受体结合，从而激酶两个细胞间的信息交流的。
高中生物第一册 第3章 第1节 细胞膜的结构和功能 讲义
第1节细胞膜的结构和功能课标内容要求核心素养对接概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。
1.生命观念——通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观。
2．科学探究——领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。
3．科学思维——流动镶嵌模型及其解读。
一、细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。
(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。
(3)环境中一些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。
3．进行细胞间的信息交流方式过程通过体液的运输信号分子通过血液的运输到达靶细胞，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，如胰岛素细胞间直信号分子和细胞膜结合在一起，只能和相邻细胞的细胞膜上的受体1．探索过程(1)脂质(约占细胞膜总质量的50%)⎩⎨⎧磷脂(主要)胆固醇(动物细胞膜) (2)蛋白质(约占40%)：与细胞膜的功能密度相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
(3)糖类(2%～10%)：与蛋白质分子或脂质结合。
三、对细胞膜结构的探索1．提出暗—亮—暗的三层结构(1)科学家：罗伯特森。
(2)模型假说：①所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
②把细胞膜描述为静态的统一结构。
2．对静态结构提出质疑：20世纪60年代以后，科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑。
3．1970年荧光标记细胞膜实验 4．科学方法——提出假说科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
第三章细胞膜的结构及细胞基本功能
二、主动转运：指细胞通过本身的某种耗能过程，
将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓 度一侧的过程。（ K+、Na+、Ca2+ H+、I-、Cl-等 离子和小肠和肾小管中葡萄糖、氨基酸 1 特点：（1）逆浓度差或电位差； （2）耗能（能量来自细胞的代谢活动）。 2 意义：是人体最重要的一种物质转运形式
作用特点:
速度快，反应位点局限，并非最多。
二、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）参与G蛋白耦联受体跨膜信号转导的信号分子 1、 G蛋白耦联受体： 细胞上与第一信使（激素）结合 的特殊蛋白质。 2、G-蛋白（鸟苷酸结合蛋白） 1）是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白 2）分激活型G-蛋白（Gs）、抑制型G-蛋白（Gi）
B：通道中介易化扩散(channel mediated)。
A，载体运输(载体中介易化扩散)： 转运物质：葡萄糖、氨基酸； 转运动力：浓度差； 特点：A.高度的结构特异性； B.饱和现象； C.竞争
性抑制；D.转运速度快； E.因蛋白质的结构和功能常
受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物
质的通透性是可变化的。
C膜内外、消化道对物质的吸收、肾小管的重吸收等结构。
●物质进出细胞膜的形式：
被动转运：单纯扩散、易化扩散、 主动转运： 原发主动转运、继发主动转运、 出胞 与入胞 一、被动转运
1、单纯扩散：细胞内液和细胞外液的各种溶质分子，只要是 脂溶性的，就可能按扩散原理作跨膜运动或转运，称之为单纯 扩散。（O2、CO2、乙醇和脂肪酸） ●特点：不耗能
3、糖类：含少量的寡糖和多糖链，与膜中的脂质 或蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白 •功能：以其单糖排列顺序上的特异性，可以作为 它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。（抗 原决定簇、膜受体的“可识别性”部分）
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细胞膜的基本功能
细胞膜是植物、动物和微生物体内细胞的一部分，也被称为细胞
皮质或生物膜。
它在细胞内担任了许多重要的功能，例如保护细胞内
有机化合物的存储和调节细胞表面的通透性。
细胞膜是由脂质双层形
成的，其中包含有多种有机分子，包括脂类、脂蛋白、卵磷脂、核酸、糖、蛋白质等。
细胞膜的基本功能包括：
1.保护功能：细胞膜可以作为细胞屏障，与外界环境隔开，保护
细胞不受外部环境的损害，使细胞内的蛋白质、核酸、糖等有机化合
物得以存储和保护；
2.调节通透性：细胞膜可以调节内外之间的通透性，它有着选择
性的通透性，只有特定的物质才能通过它，这种选择性的功能可以防
止有害物质侵入细胞，调节细胞表面的通透性，从而保证细胞内有机
分子的运输；
3.参与细胞间传导：细胞膜是一种有机结构，可以参与相邻细胞
之间的交流，通过调节细胞间的电位变化实现细胞间的传导，这是神
经系统信号传导的重要条件；
4.参与细胞内信号转导
：在细胞膜上存在许多参与调节信号转导的受体，受体可以接收和传
递细胞外的刺激，从而触发信号转导，调节内部的代谢过程；
5.参与体内内外平衡：细胞膜承担着保持体内外环境平衡的重要
职责，它可以调节有机物在细胞内外的流动，从而维持体内各种物质
的平衡，保护细胞内环境的稳定。
可以看出，细胞膜的基本功能非常复杂，它既可以保护细胞内的
有机物，又能调节细胞表面的通透性，参与神经信号的传导，并参与
细胞内外的环境平衡。
细胞膜是细胞生命活动的重要基础，对人类的
健康和免疫系统的功能都有着重要的作用。