高中生物必修模塊分子與細胞

每一個生物學(xué)答案都必須在細胞中找尋。

——美國生物學(xué)家E.B.Wilson

我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧。

——中國生物學(xué)家翟中和高中生物必修模塊分子與細胞每一個生物學(xué)答案都必須1植物細胞植物細胞2動物細胞動物細胞3細胞有哪些基本特征？細胞是高度復(fù)雜和組織化細胞具有遺傳程序和利用遺傳程序的方式細胞能夠繁殖自身細胞獲取并利用能量細胞進行各種化學(xué)反應(yīng)細胞進行多種機械活動細胞能對刺激作出反應(yīng)細胞能夠自我調(diào)節(jié)細胞有哪些基本特征？細胞是高度復(fù)雜和組織化4第3章細胞的物質(zhì)代謝主要內(nèi)容細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞內(nèi)物質(zhì)的合成物質(zhì)在細胞內(nèi)的運輸細胞內(nèi)廢物的排出細胞的生物膜系統(tǒng)細胞骨架（選學(xué)）第3章細胞的物質(zhì)代謝主要內(nèi)容5第1節(jié)細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞是一個開放的生命系統(tǒng)模擬實驗?zāi)M膜的通透性細胞膜的結(jié)構(gòu)物質(zhì)進出細胞的方式探究探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原與外界溶液濃度的關(guān)系人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）第1節(jié)細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞是一個開放的生命系統(tǒng)6一、細胞是一個開放的生命系統(tǒng)物質(zhì)交換：將所需的營養(yǎng)物質(zhì)運進來，將代謝廢物派出去信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌的侵害，保證各類細胞活動協(xié)調(diào)一致通過攝入、利用物質(zhì)和能量，維持其結(jié)構(gòu)的有序性和生命活動。一、細胞是一個開放的生命系統(tǒng)物質(zhì)交換：將所需的營養(yǎng)物質(zhì)運進來7細胞壁的全透性植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；對植物細胞有支持和保護作用；對大多數(shù)物質(zhì)是全透性的。細胞壁的全透性植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；8細胞膜的選擇透過性模擬實驗?zāi)M膜的通透性此模擬實驗可在課堂上做演示實驗，在靜置時間中，教師可安排其他授課內(nèi)容。分析實驗結(jié)果，讓學(xué)生得到相關(guān)概念擴散、半透膜、半透性、滲透作用及其產(chǎn)生的必須條件、細胞膜（質(zhì)膜）、選擇透過性選擇透過性是細胞膜的功能特性細胞膜的選擇透過性模擬實驗?zāi)M膜的通透性9細胞膜又叫質(zhì)膜細胞膜(cellmembrane)又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)也稱生物膜(biomembrane)細胞膜又叫質(zhì)膜細胞膜(cellmembrane)10二細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的分子組成細胞膜的結(jié)構(gòu)模型二細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的分子組成11細胞的邊界——細胞膜用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞.細胞的邊界——細胞膜用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)12在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；

如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性13細胞膜電鏡照片1959年，羅伯特森（J.D.Robertson）在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗－亮－暗三層結(jié)構(gòu)。已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。細胞膜電鏡照片1959年，羅伯特森（J.D.Robertso14細胞膜的分子組成細胞膜的分子組成15信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌的侵害，保證各類細胞活動協(xié)調(diào)一致（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜；已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。教給學(xué)生畫示意圖的方法已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。對植物細胞有支持和保護作用；每一個生物學(xué)答案都必須在細胞中找尋。三物質(zhì)進出細胞的方式然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。一些至關(guān)重要的生理活動依賴于水通道。細胞具有遺傳程序和利用遺傳程序的方式已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。阿格雷稱其為“水孔”。脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的1988年，阿格雷發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：水通道。教給學(xué)生畫示意圖的方法對大多數(shù)物質(zhì)是全透性的。選擇透過性是細胞膜的功能特性細胞膜可看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液。質(zhì)膜的主要成分是磷脂（頭部）：磷脂酰堿基——極性，親水性（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）（尾部）：長碳氫鏈的脂肪酸——非極性，疏水性信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌16

磷脂分子示意圖磷脂分子示意圖17目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)的性質(zhì)，以疏水性的尾部相對，極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成細胞膜的基本結(jié)構(gòu)成分，尚未發(fā)現(xiàn)在細胞膜結(jié)構(gòu)中起組織作用的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面，蛋白質(zhì)的類型，蛋白質(zhì)分布的不對稱性及其與脂分子的協(xié)同作用賦予生物膜具有各自的特性和功能。細胞膜可看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水18細胞膜的結(jié)構(gòu)模型細胞膜的結(jié)構(gòu)模型19流動鑲嵌模型強調(diào)：膜結(jié)構(gòu)的流動性；膜蛋白的不對稱性和不均勻性；膜的功能是由蛋白與蛋白、蛋白與脂質(zhì)、脂質(zhì)與脂質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用實現(xiàn)的。流動鑲嵌模型強調(diào)：膜結(jié)構(gòu)的流動性；膜蛋白的不對稱性和不均勻性20三物質(zhì)進出細胞的方式自由擴散探究探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原與外界溶液濃度的關(guān)系協(xié)助擴散主動運輸胞吞和胞吐作用三物質(zhì)進出細胞的方式自由擴散21自由擴散洋蔥表皮細胞失水自由擴散洋蔥表皮細胞失水22探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原

與外界溶液濃度的關(guān)系探究一提示：請?zhí)嵝褜W(xué)生觀察質(zhì)壁分離的過程

教給學(xué)生畫示意圖的方法探究二提示：復(fù)原程度很難描述，請給學(xué)生方法重視表達交流探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原

與外界溶液濃度的關(guān)系探究一23自由擴散特點：從高濃度到低濃度；不需要載體蛋白的協(xié)助；不消耗能量。如：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等。自由擴散特點：24細胞外細胞內(nèi)水分子細胞膜水分子的跨膜運輸細胞外細胞內(nèi)水分子細胞膜水分子的跨膜運輸25非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。261991年得到CHIP28的cDNA序列，Agre將CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾的卵母細胞中，在低滲溶液中，卵母細胞迅速膨脹，并于5分鐘內(nèi)破裂，純化的CHIP28置入脂質(zhì)體，也會得到同樣的結(jié)果

細胞的這種吸水膨脹現(xiàn)象會被Hg2+抑制，而這是已知的抑制水通透的處理措施。這一發(fā)現(xiàn)揭示了細胞膜上確實存在水通道1991年得到CHIP28的cDNA序列27美國科學(xué)家P.Agre發(fā)現(xiàn)——水通道蛋白美國科學(xué)家P.Agre發(fā)現(xiàn)——水通道蛋白28目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。細胞的這種吸水膨脹現(xiàn)象會被Hg2+抑制，而這是已知的抑制水通透的處理措施。紅細胞吸收血漿中的葡萄糖三物質(zhì)進出細胞的方式植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的三物質(zhì)進出細胞的方式他對水通道的結(jié)構(gòu)和機理進行了研究并取得成果。人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）他們發(fā)現(xiàn)了“細胞膜上的通道”。甘油、乙醇等。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。水、氣體、乙醇、乙二醇、甘油、脂肪酸、尿素、苯等脂溶性的物質(zhì)通過細胞膜我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧。模擬生物膜的結(jié)構(gòu)制成人工膜美國科學(xué)家彼得·阿格雷PeterAgre

1988年，阿格雷發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：水通道。他對水通道的結(jié)構(gòu)和機理進行了研究并取得成果。2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識美國科學(xué)家彼得·阿格雷PeterAg29協(xié)助擴散舉典型實例；紅細胞吸收血漿中的葡萄糖協(xié)助擴散舉典型實例；紅細胞吸收血漿中的葡萄糖30協(xié)助擴散的特點從高濃度向低濃度擴散特異性有最大速率擴散速率大于自由擴散協(xié)助擴散的特點從高濃度向低濃度擴散31自由擴散兩者統(tǒng)稱為被動運輸協(xié)助擴散自由擴散兩者統(tǒng)稱為被動運輸協(xié)助擴散32主動運輸

主動運輸曲線圖細胞內(nèi)濃度時間（細胞外濃度）主動運輸?shù)纳硪饬x：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。主動運輸主動運輸曲線圖細胞內(nèi)濃度時間（細胞外濃度）主動33主動運輸?shù)闹饕攸c：方向性；從低濃度向高濃度需能專一性；（特異性）運送速度可達飽和；主動運輸?shù)闹饕攸c：34主動運輸-----離子泵離子泵主動運輸-----離子泵離子泵35美國科學(xué)家麥金農(nóng)

RoderickMacKinnon

1998年，羅德里克·麥金農(nóng)利用X射線晶體成像技術(shù)獲得了世界第一張離子通道的高清晰度照片，觀測到離子在進入離子通道前的狀態(tài)，在通道中的狀態(tài)，以及穿過通道后的狀態(tài)從原子層次揭示了離子通道的工作原理。2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。

美國科學(xué)家麥金農(nóng)

RoderickMacKinnon36鉀離子通道鈉鉀過膜動畫鉀離子通道鈉鉀過膜動畫37Na＋－K＋泵Na＋－K＋泵382003年諾貝爾化學(xué)獎：細胞膜的通道兩位美國科學(xué)家獲得諾貝爾化學(xué)獎。他們發(fā)現(xiàn)了“細胞膜上的通道”。約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)教授阿格雷PeterAgre在1980年代中期發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：“水通道”。阿格雷稱其為“水孔”。一些至關(guān)重要的生理活動依賴于水通道。洛克菲勒大學(xué)的麥金農(nóng)RoderickMacKinnon領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于1998年：繪制出了世界上第一張離子通道（蛋白質(zhì)）的三維結(jié)構(gòu)圖。2003年諾貝爾化學(xué)獎：細胞膜的通道兩位美國科學(xué)家獲得諾貝爾39大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式如：水、氧氣、二氧化碳、脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的對大多數(shù)物質(zhì)是全透性的。水、氣體、乙醇、乙二醇、甘油、脂肪酸、尿素、苯等脂溶性的物質(zhì)通過細胞膜如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。他們發(fā)現(xiàn)了“細胞膜上的通道”。甘油、乙醇等。對植物細胞有支持和保護作用；（尾部）：長碳氫鏈的脂肪酸——非極性，疏水性教給學(xué)生畫示意圖的方法高中生物必修模塊分子與細胞目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識3、你是如何作出以上判斷的？目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識一、細胞是一個開放的生命系統(tǒng)他對水通道的結(jié)構(gòu)和機理進行了研究并取得成果。氨基酸葡萄糖核苷酸大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式氨基酸40

解讀圖表右圖表示的是一個動物細胞內(nèi)外不同離子的相對濃度。分析圖表提供的信息，結(jié)合本章所學(xué)知識，回答問題。1、哪種離子通過主動運輸進入細胞？2、哪種離子通過主動運輸排出細胞？3、你是如何作出以上判斷的？細胞內(nèi)細胞外100150離子濃度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－離子種類K+Mg2+Na+Cl－主動運輸,物質(zhì)逆濃度進行解讀圖表1、哪種離子通過主動運輸進入細胞？細胞內(nèi)細胞外141比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：項目自由擴散協(xié)助擴散主動運輸運輸方向是否需要載體蛋白是否消耗細胞內(nèi)的能量代表例子順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗水、氣體、乙醇、乙二醇、甘油、脂肪酸、尿素、苯等脂溶性的物質(zhì)通過細胞膜葡萄糖通過紅細胞葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜；部分離子通過細胞膜等比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：項目自由擴散協(xié)助擴散主動運42胞吞和胞吐作用大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式胞吞和胞吐作用大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式43胞吞胞吞44

胞吐胞吐45第一節(jié)細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換課件46物質(zhì)出入細胞的方式通過質(zhì)膜質(zhì)膜包裹被動轉(zhuǎn)運（運輸）主動轉(zhuǎn)運（運輸）胞吞胞吐自由擴散易化（協(xié)助）擴散物質(zhì)出入細胞的方式通過質(zhì)膜質(zhì)膜包裹被動轉(zhuǎn)運（運輸）主動轉(zhuǎn)運（47四人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）模擬生物膜的結(jié)構(gòu)制成人工膜多種用途的人工膜人工膜的發(fā)展前景四人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）模擬生物膜的結(jié)構(gòu)制成人工膜48脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的(a)水溶液中的磷脂分子團；(b)球形脂質(zhì)體；(c)平面脂質(zhì)體膜；(d）用于疾病治療的脂質(zhì)體，但易被免疫系統(tǒng)的細胞吞噬，外包多聚物外衣，就可以克服，用于治療(kaposi’ssacroma）的阿霉素已經(jīng)臨床使用脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的(a)水溶49脂質(zhì)體脂質(zhì)體50高中生物必修模塊分子與細胞

每一個生物學(xué)答案都必須在細胞中找尋。

——美國生物學(xué)家E.B.Wilson

我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧。

——中國生物學(xué)家翟中和高中生物必修模塊分子與細胞每一個生物學(xué)答案都必須51植物細胞植物細胞52動物細胞動物細胞53細胞有哪些基本特征？細胞是高度復(fù)雜和組織化細胞具有遺傳程序和利用遺傳程序的方式細胞能夠繁殖自身細胞獲取并利用能量細胞進行各種化學(xué)反應(yīng)細胞進行多種機械活動細胞能對刺激作出反應(yīng)細胞能夠自我調(diào)節(jié)細胞有哪些基本特征？細胞是高度復(fù)雜和組織化54第3章細胞的物質(zhì)代謝主要內(nèi)容細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞內(nèi)物質(zhì)的合成物質(zhì)在細胞內(nèi)的運輸細胞內(nèi)廢物的排出細胞的生物膜系統(tǒng)細胞骨架（選學(xué)）第3章細胞的物質(zhì)代謝主要內(nèi)容55第1節(jié)細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞是一個開放的生命系統(tǒng)模擬實驗?zāi)M膜的通透性細胞膜的結(jié)構(gòu)物質(zhì)進出細胞的方式探究探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原與外界溶液濃度的關(guān)系人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）第1節(jié)細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換細胞是一個開放的生命系統(tǒng)56一、細胞是一個開放的生命系統(tǒng)物質(zhì)交換：將所需的營養(yǎng)物質(zhì)運進來，將代謝廢物派出去信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌的侵害，保證各類細胞活動協(xié)調(diào)一致通過攝入、利用物質(zhì)和能量，維持其結(jié)構(gòu)的有序性和生命活動。一、細胞是一個開放的生命系統(tǒng)物質(zhì)交換：將所需的營養(yǎng)物質(zhì)運進來57細胞壁的全透性植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；對植物細胞有支持和保護作用；對大多數(shù)物質(zhì)是全透性的。細胞壁的全透性植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；58細胞膜的選擇透過性模擬實驗?zāi)M膜的通透性此模擬實驗可在課堂上做演示實驗，在靜置時間中，教師可安排其他授課內(nèi)容。分析實驗結(jié)果，讓學(xué)生得到相關(guān)概念擴散、半透膜、半透性、滲透作用及其產(chǎn)生的必須條件、細胞膜（質(zhì)膜）、選擇透過性選擇透過性是細胞膜的功能特性細胞膜的選擇透過性模擬實驗?zāi)M膜的通透性59細胞膜又叫質(zhì)膜細胞膜(cellmembrane)又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)也稱生物膜(biomembrane)細胞膜又叫質(zhì)膜細胞膜(cellmembrane)60二細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的分子組成細胞膜的結(jié)構(gòu)模型二細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的分子組成61細胞的邊界——細胞膜用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞.細胞的邊界——細胞膜用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)62在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；

如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性63細胞膜電鏡照片1959年，羅伯特森（J.D.Robertson）在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗－亮－暗三層結(jié)構(gòu)。已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。細胞膜電鏡照片1959年，羅伯特森（J.D.Robertso64細胞膜的分子組成細胞膜的分子組成65信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌的侵害，保證各類細胞活動協(xié)調(diào)一致（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜；已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。教給學(xué)生畫示意圖的方法已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。對植物細胞有支持和保護作用；每一個生物學(xué)答案都必須在細胞中找尋。三物質(zhì)進出細胞的方式然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。一些至關(guān)重要的生理活動依賴于水通道。細胞具有遺傳程序和利用遺傳程序的方式已知細胞膜中脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)占約40%，除此以外還有少量糖類。阿格雷稱其為“水孔”。脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的1988年，阿格雷發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：水通道。教給學(xué)生畫示意圖的方法對大多數(shù)物質(zhì)是全透性的。選擇透過性是細胞膜的功能特性細胞膜可看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液。質(zhì)膜的主要成分是磷脂（頭部）：磷脂酰堿基——極性，親水性（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）（尾部）：長碳氫鏈的脂肪酸——非極性，疏水性信息交流：接收并傳遞來自外解惑周邊細胞的化學(xué)信號，抵御病原菌66

磷脂分子示意圖磷脂分子示意圖67目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)的性質(zhì)，以疏水性的尾部相對，極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成細胞膜的基本結(jié)構(gòu)成分，尚未發(fā)現(xiàn)在細胞膜結(jié)構(gòu)中起組織作用的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面，蛋白質(zhì)的類型，蛋白質(zhì)分布的不對稱性及其與脂分子的協(xié)同作用賦予生物膜具有各自的特性和功能。細胞膜可看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水68細胞膜的結(jié)構(gòu)模型細胞膜的結(jié)構(gòu)模型69流動鑲嵌模型強調(diào)：膜結(jié)構(gòu)的流動性；膜蛋白的不對稱性和不均勻性；膜的功能是由蛋白與蛋白、蛋白與脂質(zhì)、脂質(zhì)與脂質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用實現(xiàn)的。流動鑲嵌模型強調(diào)：膜結(jié)構(gòu)的流動性；膜蛋白的不對稱性和不均勻性70三物質(zhì)進出細胞的方式自由擴散探究探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原與外界溶液濃度的關(guān)系協(xié)助擴散主動運輸胞吞和胞吐作用三物質(zhì)進出細胞的方式自由擴散71自由擴散洋蔥表皮細胞失水自由擴散洋蔥表皮細胞失水72探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原

與外界溶液濃度的關(guān)系探究一提示：請?zhí)嵝褜W(xué)生觀察質(zhì)壁分離的過程

教給學(xué)生畫示意圖的方法探究二提示：復(fù)原程度很難描述，請給學(xué)生方法重視表達交流探究細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原

與外界溶液濃度的關(guān)系探究一73自由擴散特點：從高濃度到低濃度；不需要載體蛋白的協(xié)助；不消耗能量。如：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等。自由擴散特點：74細胞外細胞內(nèi)水分子細胞膜水分子的跨膜運輸細胞外細胞內(nèi)水分子細胞膜水分子的跨膜運輸75非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。761991年得到CHIP28的cDNA序列，Agre將CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾的卵母細胞中，在低滲溶液中，卵母細胞迅速膨脹，并于5分鐘內(nèi)破裂，純化的CHIP28置入脂質(zhì)體，也會得到同樣的結(jié)果

細胞的這種吸水膨脹現(xiàn)象會被Hg2+抑制，而這是已知的抑制水通透的處理措施。這一發(fā)現(xiàn)揭示了細胞膜上確實存在水通道1991年得到CHIP28的cDNA序列77美國科學(xué)家P.Agre發(fā)現(xiàn)——水通道蛋白美國科學(xué)家P.Agre發(fā)現(xiàn)——水通道蛋白78目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。細胞的這種吸水膨脹現(xiàn)象會被Hg2+抑制，而這是已知的抑制水通透的處理措施。紅細胞吸收血漿中的葡萄糖三物質(zhì)進出細胞的方式植物細胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的三物質(zhì)進出細胞的方式他對水通道的結(jié)構(gòu)和機理進行了研究并取得成果。人工膜的研制與應(yīng)用（選學(xué)）他們發(fā)現(xiàn)了“細胞膜上的通道”。甘油、乙醇等。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。非洲爪蟾的卵母細胞在低濃度溶液卻不膨脹。（連接頭尾）：甘油基團（或鞘胺醇）在顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。然而膜蛋白與膜脂之間及其于膜兩側(cè)其他生物大分子的復(fù)雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動性。水、氣體、乙醇、乙二醇、甘油、脂肪酸、尿素、苯等脂溶性的物質(zhì)通過細胞膜我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧。模擬生物膜的結(jié)構(gòu)制成人工膜美國科學(xué)家彼得·阿格雷PeterAgre

1988年，阿格雷發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：水通道。他對水通道的結(jié)構(gòu)和機理進行了研究并取得成果。2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。目前對細胞膜結(jié)構(gòu)的認識美國科學(xué)家彼得·阿格雷PeterAg79協(xié)助擴散舉典型實例；紅細胞吸收血漿中的葡萄糖協(xié)助擴散舉典型實例；紅細胞吸收血漿中的葡萄糖80協(xié)助擴散的特點從高濃度向低濃度擴散特異性有最大速率擴散速率大于自由擴散協(xié)助擴散的特點從高濃度向低濃度擴散81自由擴散兩者統(tǒng)稱為被動運輸協(xié)助擴散自由擴散兩者統(tǒng)稱為被動運輸協(xié)助擴散82主動運輸

主動運輸曲線圖細胞內(nèi)濃度時間（細胞外濃度）主動運輸?shù)纳硪饬x：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。主動運輸主動運輸曲線圖細胞內(nèi)濃度時間（細胞外濃度）主動83主動運輸?shù)闹饕攸c：方向性；從低濃度向高濃度需能專一性；（特異性）運送速度可達飽和；主動運輸?shù)闹饕攸c：84主動運輸-----離子泵離子泵主動運輸-----離子泵離子泵85美國科學(xué)家麥金農(nóng)

RoderickMacKinnon

1998年，羅德里克·麥金農(nóng)利用X射線晶體成像技術(shù)獲得了世界第一張離子通道的高清晰度照片，觀測到離子在進入離子通道前的狀態(tài)，在通道中的狀態(tài)，以及穿過通道后的狀態(tài)從原子層次揭示了離子通道的工作原理。2003年因此獲諾貝爾化學(xué)獎。

美國科學(xué)家麥金農(nóng)

RoderickMacKinnon86鉀離子通道鈉鉀過膜動畫鉀離子通道鈉鉀過膜動畫87Na＋－K＋泵Na＋－K＋泵882003年諾貝爾化學(xué)獎：細胞膜的通道兩位美國科學(xué)家獲得諾貝爾化學(xué)獎。他們發(fā)現(xiàn)了“細胞膜上的通道”。約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)教授阿格雷PeterAgre在1980年代中期發(fā)現(xiàn)了鑲嵌在細胞膜上的一種專門供水分子進出的蛋白質(zhì)：“水通道”。阿格雷稱其為“水孔”。一些至關(guān)重要的生理活動依賴于水通道。洛克菲勒大學(xué)的麥金農(nóng)RoderickMacKinnon領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于1998年：繪制出了世界上第一張離子通道（蛋白質(zhì)）的三維結(jié)構(gòu)圖。2003年諾貝爾化學(xué)獎：細胞膜的通道兩位美國科學(xué)家獲得諾貝爾89大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式如：水、氧氣、二氧化碳、脂雙層的形成是由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的對大多數(shù)物質(zhì)是