细胞膜(1)细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式(20210206153118)
生理学细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能
（四）继发性主动转运 （secondary active transport）
指某种物质的逆浓度梯度的转运是 依赖于另一物质的浓度差造成的势能 而实现的。
钠泵活动的生理意义：
1.维持细胞正常的渗透压和形态。
2.形成和保持细胞内外Na+、 K+不均匀分布， 与生物电的形成密切相关。
3.建立的Na+浓度势能储备。是营养物质跨 小肠和肾小管上皮细胞等跨膜主动转运的 能量来源。
The movement of substances across the membrane occurs against the electrochemical gradient with the necessity of consumption of m胞和骨骼肌细胞
1972年由singer和nicolson提出。其 主要内容：膜是以液态的脂质双分子 层为基架，其中镶嵌着不同生理结构 和功能的蛋白质，后者主要以-螺旋 或球形蛋白质的形式存在。
（一）脂质双分子层（Gorter Grendel）
lipid bilayer
化学组成： 磷脂（70%）、胆固醇（30%）、 鞘脂类脂质
Na+浓度的膜外:膜内（ Co/Ci ）为12 K+浓度的膜内:膜外 （ Ci/Co ）为30
钠-钾泵（sodium-potassium pump） 钠泵为Na+- K+依赖式ATP酶的蛋白质
Basic functions of pumps：
• 在细胞的特定部位聚集某种物质 • 建立一种势能储备 • 分泌特定物质
（五）出胞和入胞式物质转运
大分子物质或固态、液态的物质团块，通 过细胞膜复杂的结构和功能的变化，进出细 胞的过程。
细胞膜(1)细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式
人工合成 的脂双层
讨论： 1、什么样的分子能够通过脂双层？ 什么样的分子不能通过？ 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂 双层，但是，小肠上皮细胞能大量 吸收葡萄糖，对此该如何解释？
推测小肠上皮细胞的细胞膜上可 能有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3、关于这副图，你还有什么想知 道的吗？
离子的通过是否也跟蛋白质的转 运有关？ 气体、水、脂溶性的小分子是怎 样通过细胞膜的？ 非生物膜对物质的进出控制是否 也具有选择性？
结构基础：胞吞胞吐都依靠生物膜的 流动性 ，通 过膜的 融合 实现
特点：胞吞胞吐过程中，需要 消耗能量，不需要 载体蛋白 跨膜层数为：0层
1.下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( D )
A. 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散 进入细胞内
B. 大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞 内,并且要消耗能量 C. 协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的,既不需 要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白 D. 主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消 耗细胞的能量,也需要依靠膜上的载体蛋白
包围 移动 融合 排出
如：分泌蛋白的合成与运输。
2、内吞作用=胞吞
接触 凹陷 包围 分离
如：巨噬细胞对细菌、异物的吞噬；人体小 肠上皮细胞摄取蛋白质、脂肪等。
大分子物质运输的方式
运输 运输物质 运输方向 是否需要载体 是否需
方式
（浓度梯度）
蛋白
要能量
胞吐 大分子物质 无关 不需要载体蛋白 需要
胞吞 大分子物质 无关 不需要载体蛋白 需要
水、气体（CO2、O2）、胆固醇、甘油、 乙醇（酒精）、苯、脂肪酸、脂溶性维 生素等物质通过细胞膜。
4、影响物质运输速度的因素:
细胞膜的结构与功能解析
细胞膜的结构与功能解析细胞是生物体的基本组成单位，而细胞膜则是细胞最外层的一种薄膜结构，它是控制细胞内外物质交换和信息传递的重要关键部位。
细胞膜的结构与功能是生命科学中必须掌握的重点内容，本文将对细胞膜的结构和功能进行解析。
一、细胞膜的结构细胞膜是由脂质、蛋白质和糖类等物质组成的复杂结构。
细胞膜的主要成分是脂质，其中磷脂是最重要的组成部分。
磷脂分子由疏水性的脂肪酸尾部和带有离子化的亲水头部组成，它们通过疏水作用和氢键相互排列，在水中形成磷脂双层结构。
磷脂分子的排列方式决定了细胞膜的阻抗、流动性和通透性。
细胞膜上的蛋白质分为两类：固定蛋白和可移动蛋白。
固定蛋白位于细胞膜的磷脂双层内，具有支撑和稳定细胞膜的作用。
可移动蛋白则位于磷脂双层的表面，具有识别、传递信息和调节细胞功能的作用。
细胞膜上的糖类主要以糖蛋白或糖脂的形式存在，它们在细胞表面形成糖壳，起到识别和保护细胞的作用。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜的物质交换功能细胞膜在维持细胞内稳态方面发挥了重要的作用。
细胞膜上的通道蛋白和运输蛋白负责细胞内外物质的运输和交换。
其中，通道蛋白是单向或双向通透的，如离子通道、水通道和气体通道等。
运输蛋白则是可逆或不可逆的，如载体蛋白和泵蛋白等。
它们通过主动转运或被动扩散等方式，完成了物质的进出细胞、细胞内外物质的平衡调控。
2. 细胞膜的信号传递功能细胞膜上的受体蛋白和信号转导蛋白，负责接受和传递外界信息，调节细胞自身的生理功能。
受体蛋白可以识别和结合特定的化学物质或生物信息分子，促使信号转化成细胞内部的反应。
而信号转导蛋白则是具有传递生化信号和转换信号的复杂酶类蛋白质，它们通过信号通路的迅速修饰和各种酶的催化作用，调节细胞的代谢和生理功能。
3. 细胞膜的细胞识别和黏附功能细胞膜上的糖蛋白或糖脂，可以形成糖壳，起到细胞识别和黏附的作用。
通过糖基的特异性和立体结构，细胞可以识别并与特定的生物分子互相作用，形成特定的物理和生化黏附。
细胞膜(1)细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式
2003年10月8日瑞典皇家科学院宣布，将诺贝尔 化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷（Peter Agre） 和罗德里克·麦金农（Roderick MacKinnon），分别 表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和 机理研究所做出的开创性贡献。
彼得·阿格雷
罗德里克·麦金农
有水通道蛋白的 细胞,置于清水中
1925年 Gorter和Grendel的研究 .
测定结果：b=2a
1933年，Collanger和Barland研究发现---某些小分子物质，如:水，其穿透细胞膜的能力 要比穿透单纯磷脂分子的能力强。
科学家对细胞膜化学成分深层分析发现：细 胞膜会被蛋白酶分解。（蛋白酶是生物体内普遍 存在的对蛋白质分解起催化作用的物质）
1895年，E.Oerton选用500多种植物细胞膜进行了 上万次的研究。发现凡易溶于脂质的物质，也容易穿过 膜;反之，不易溶于脂质的物质，也不易穿过膜。
E.Oerton的结 论：细胞膜是由 脂质所组成。
“尾部” 疏水性
“头部” 亲水性
磷脂分子的结构特点
一、细胞膜的本骨架 -----磷脂双分子层
0min 0.5min 1.5min 2.5min
无水通道蛋白的 细胞,置于清水中
蛋白质 磷脂
蛋白质
三、细胞膜的结构特点：流动性
1970年 Freye和Edidin等进行人—鼠细胞融合实验
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。
细胞膜的结构功能和生理功能
细胞膜的结构功能和生理功能一、引言细胞膜是细胞最外层的结构，它是细胞与外界环境之间的重要界面，承担着许多重要的生理功能。
本文将从细胞膜的结构、功能和生理功能三个方面进行详细介绍。
二、细胞膜的结构1. 组成细胞膜主要由磷脂双层、蛋白质和少量的糖类组成。
其中，磷脂双层占据了大部分体积，而蛋白质则分布在磷脂双层内外两侧。
2. 磷脂双层磷脂双层是由两个互相平行排列的磷脂单层组成。
每个磷脂分子都由一个亲水性头部和一个亲油性尾部组成。
这种结构使得磷脂分子在水中形成一个稳定的双层结构。
3. 蛋白质细胞膜中存在许多种类不同的蛋白质，它们扮演着不同的角色。
有些是通道蛋白，用于物质进出；有些是受体蛋白，用于与信号分子结合；还有些是酶蛋白，用于催化化学反应。
三、细胞膜的功能1. 细胞膜的结构功能细胞膜的磷脂双层和蛋白质组成了一个半透性的屏障，使得细胞内外环境得以分离。
它还能够保持细胞形态和稳定性，同时还能够调节物质进出。
2. 物质进出细胞膜中存在许多通道蛋白和运输体，它们能够帮助物质穿过细胞膜。
其中，通道蛋白是一种特殊的跨越整个细胞膜的大型分子，它们能够选择性地允许一些小分子通过。
3. 信号传递在细胞表面存在着许多种类不同的受体蛋白。
这些受体能够与信号分子结合，并且将信息传递到细胞内部。
这个过程被称为信号转导。
4. 维持电位差在许多类型的细胞中，细胞内外之间存在一个电位差。
这个电位差是通过细胞膜上的离子泵、通道和运输体来维持的。
四、细胞膜的生理功能1. 细胞识别细胞膜上存在着许多种类不同的糖类，它们能够与其他细胞或分子进行特异性结合。
这个过程被称为细胞识别。
2. 免疫防御在免疫系统中，细胞膜上存在着一些特殊的蛋白质，它们能够识别并攻击入侵的病原体。
3. 组成组织和器官在多个细胞组合成的组织和器官中，细胞膜起到了一个重要的支撑作用。
它能够将不同类型的细胞连接在一起，并且形成相对稳定的结构。
五、结论总之，细胞膜是一个非常重要的生物学结构。
细胞膜的结构与功能
细胞膜的结构与功能细胞膜是细胞内外环境之间的生物学障壁，它起到了包裹和保护细胞内部结构，控制物质的进出、信号传递以及细胞间相互作用等重要功能。
本文将从细胞膜的结构和功能两个方面进行探讨。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由两层磷脂分子构成，这些磷脂分子排列成一个双层膜的形式。
每个磷脂分子都有一个极性磷酸头部和两个非极性脂肪酸尾部。
在细胞膜的内外表面，磷脂分子的排列方式有所不同，使得细胞膜具有选择性通透性，可以控制物质的进出。
另外，细胞膜中还含有许多蛋白质分子。
这些蛋白质可以分为两类：固定蛋白和浮动蛋白。
固定蛋白通过与磷脂分子结合来固定在细胞膜上，而浮动蛋白则可以在细胞膜上自由移动。
这些蛋白质在细胞膜的功能中起到了重要的作用，如运输物质进出、细胞间相互识别等。
此外，细胞膜还含有一些碳水化合物，这些碳水化合物通常与蛋白质结合形成糖蛋白复合物或与磷脂结合形成糖脂复合物。
这些复合物又被称为糖类分子，它们的存在使得细胞膜上具有特定序列和空间结构，可以参与细胞间信号传递、细胞黏附等重要过程。
二、细胞膜的功能1. 选择性通透性：细胞膜的磷脂双层结构使得细胞膜具有选择性通透性。
疏水性的物质可以通过脂肪酸尾部之间的疏水作用力穿过细胞膜，而极性或大分子物质则需要通过细胞膜上的通道蛋白或运载蛋白来实现进出。
2. 保护和维持细胞内稳定环境：细胞膜包裹着细胞的质膜，起到了保护细胞内部结构的作用。
同时，细胞膜通过控制物质的进出以及维持细胞内外的物质浓度差异，维持了细胞内稳定的环境。
3. 信号传递：细胞膜上的受体蛋白可以与外界的信号分子结合，从而触发细胞内部一系列的信号传递过程。
这些信号传递过程可以调节细胞的生理活动，如细胞分化、增殖、凋亡等。
4. 细胞间相互作用：细胞膜不仅仅是细胞与外界环境之间的障壁，也是细胞间相互识别和相互作用的平台。
细胞膜上的特定蛋白质可以与其他细胞或细胞外基质中的分子结合，进行细胞黏附、细胞间信号传递等重要过程。
细胞膜全掌握
细胞膜全掌握细胞膜是所有生物细胞中的重要组成部分，它扮演着限制细胞内外环境的屏障和调节物质交换的关键角色。
在这篇文章中，我们将对细胞膜的结构、功能以及与其他细胞组分的相互作用等方面进行深入探讨。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双分子层组成，其中的磷脂分子是由疏水性脂肪酸尾部和疏水性磷酸甘油头部组成。
这种双分子层的排列使得疏水性的脂肪酸尾部朝内，疏水性的磷酸甘油头部朝外，从而形成了一个可以与水环境相互作用的界面。
细胞膜还含有一些蛋白质分子，这些蛋白质可以穿过磷脂双分子层，分布在细胞膜的内外两侧。
根据蛋白质的位置和功能的不同，可以将其分为通道蛋白、受体蛋白和酶等不同类别。
二、细胞膜的功能细胞膜具有多种功能，包括：1. 细胞保护：细胞膜可以保护细胞内部结构和代谢物质免受外界环境的损害。
2. 选择性通透：细胞膜通过其中的通道蛋白，选择性地调节物质的进出，维持细胞内外环境的平衡和稳定。
3. 信号传导：细胞膜上的受体蛋白可以与外界的信号分子结合，从而传导信号到细胞内部，触发相应的细胞反应和调节机制。
4. 粘附和连接：细胞膜上的粘附蛋白可以促使细胞与周围环境或其他细胞之间产生黏附和联系。
5. 载体介导转运：细胞膜上的载体蛋白可以通过主动或被动转运机制，将物质从细胞内转运到细胞外，或从细胞外转运到细胞内。
三、细胞膜与其他细胞组分的相互作用细胞膜不仅与细胞内的其他组分相互作用，还与细胞外的环境相互作用。
以下是一些例子：1. 细胞质骨架：细胞膜的内侧可以与细胞质骨架相互作用，维持细胞膜的形态和稳定性，并参与细胞运动等过程。
2. 核膜：细胞膜与细胞核的核膜紧密相连，通过核孔复合物的区域，调节物质在细胞核和细胞质之间的通行。
3. 胞质器：细胞膜与内质网、高尔基体和内质单元等胞质器之间形成物质转运路径，维持物质在细胞内的转运和分配平衡。
4. 细胞外基质：细胞膜通过与细胞外基质中的分子相互作用，参与细胞黏附、细胞迁移、组织发育等过程。