《細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)》PPT課件.ppt

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第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng),2011學(xué)海引航,,1.了解生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系2．知道研究生物膜的重要意義,近幾年，科學(xué)家們?yōu)橥炀饶I功能衰竭的病人，研制了一種透析型人工腎，其中起關(guān)鍵作用的是一種人造膜結(jié)構(gòu)——血液透析膜，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時(shí)，該膜能夠把病人血液中的代謝廢物透析掉，然后讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。你知道利用了生物膜的什么原理嗎？,【我的思考】生物膜的選擇透過(guò)性。,基礎(chǔ)知識(shí)梳理,一、各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系,1．與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接相連的是核膜、_________、_____________。2．與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜以_________的方式間接相連的為高爾基體膜。3．與細(xì)胞膜以具膜小泡的方式間接相連的為_(kāi)_____________。,細(xì)胞膜,線粒體外膜,具膜小泡,高爾基體膜,二、各種生物膜在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白形成為例)1．分泌蛋白的種類(lèi)：_________、酶及部分激素等。思考：在抗體合成和分泌過(guò)程中，需要哪些結(jié)構(gòu)參與？,抗體,2.分泌蛋白的合成及分泌,【提示】核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜,核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),加上糖基團(tuán),高爾基體,具膜小泡,線粒體,三、生物膜系統(tǒng)1．組成：細(xì)胞膜、_________以及由膜圍繞而成的_________。2．功能(1)細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的________，在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行_____________、能量交換和__________的過(guò)程中起著決定性作用。(2)細(xì)胞的許多重要化學(xué)反應(yīng)在_________上進(jìn)行。(3)各種生物膜把細(xì)胞分隔成一個(gè)個(gè)小區(qū)室，使得細(xì)胞內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)相互干擾，保證了細(xì)胞的生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。,核膜,細(xì)胞器,內(nèi)環(huán)境,物質(zhì)運(yùn)輸,信息傳遞,生物膜,四、研究生物膜的重要意義1．理論意義：有助于從理論上闡明細(xì)胞的_____________，如細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的物質(zhì)交換，蛋白質(zhì)、糖和脂類(lèi)的合成和運(yùn)輸?shù)取?．實(shí)踐意義(1)工業(yè)：污水處理、__________處理等。(2)農(nóng)業(yè)：從生物膜的___________的角度研究農(nóng)作物抗寒、抗旱、耐鹽的機(jī)理，尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的新途徑。(3)醫(yī)學(xué)：_____________的研制等。,生命活動(dòng)規(guī)律,海水淡化,結(jié)構(gòu)和功能,透析型人工腎,核心要點(diǎn)突破,一、生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能上的聯(lián)系1．生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系(1)均由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子組成基本骨架。(2)來(lái)源上的聯(lián)系：,2．生物膜系統(tǒng)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、運(yùn)輸為例),【特別提醒】①表中蛋白質(zhì)的合成運(yùn)輸過(guò)程是針對(duì)分泌蛋白來(lái)講的，對(duì)于在細(xì)胞內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，不會(huì)有由細(xì)胞膜排出的過(guò)程。②在分泌蛋白產(chǎn)生的過(guò)程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積在縮小，細(xì)胞膜面積在加大。,1．唾液淀粉酶在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸方向是()①附著的核糖體②游離的核糖體③高爾基體④滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑤粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑥細(xì)胞膜A．①→⑤→③→⑥B．①→④→③→⑥C．②→⑤→③→⑥D(zhuǎn)．②→④→③→⑥,解析：選A。此題主要考查分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程。有核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱(chēng)為粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)是在附著在粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的，合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔加工(折疊、組裝、加上一些糖基團(tuán)等)成為比較成熟的蛋白質(zhì)。然后，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體，把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工。高爾基體邊緣突起形成小泡，包裹蛋白質(zhì)的小泡與細(xì)胞膜融合，再將蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。唾液淀粉酶是分泌蛋白，其運(yùn)輸方向不言而喻。,二、生物膜系統(tǒng)的功能1．作為界膜(1)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。(2)將細(xì)胞“區(qū)域化”，保證了生物化學(xué)反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行。2．與物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換與信息傳遞有關(guān)(1)物質(zhì)運(yùn)輸：如自由擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、內(nèi)吞和外排作用。(2)能量轉(zhuǎn)換：如神經(jīng)元之間膜電位的變化，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；在線粒體內(nèi)膜上把有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。,(3)信息傳遞①直接傳遞：精子與卵細(xì)胞相遇并完成受精。②間接傳遞：神經(jīng)元之間通過(guò)遞質(zhì)傳遞信息。3．為酶提供附著位點(diǎn)，使各種化學(xué)反應(yīng)順利快速進(jìn)行。,2．下列有關(guān)生物膜的敘述，正確的是()A．大鼠脾細(xì)胞與兔造血干細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠發(fā)生融合B．用蛋白酶處理生物膜可改變其組成，不改變其通透性C．在生長(zhǎng)激素的合成和分泌過(guò)程中，生物膜只發(fā)生結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系D．興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元間傳遞時(shí)，生物膜發(fā)生的變化是相同的,解析：選A。利用一定的手段，不同生物間的細(xì)胞可以發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)；蛋白酶可以破壞細(xì)胞膜上的載體，影響細(xì)胞膜的通透性；分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程，與生物膜的結(jié)構(gòu)與功能都有密切關(guān)系；興奮在神經(jīng)纖維上是電傳導(dǎo)，在神經(jīng)元之間為遞質(zhì)傳遞，與膜上的受體有關(guān)，二者不同。,經(jīng)典例題透析,下列關(guān)于生物膜的敘述，不正確的是()A．細(xì)胞完成分化以后，其細(xì)胞膜的通透性穩(wěn)定不變B．膜的流動(dòng)性是細(xì)胞生物膜相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)C．特異性免疫系統(tǒng)通過(guò)細(xì)胞膜表面的分子識(shí)別“自己”和“非己”D．分泌蛋白合成越旺盛的細(xì)胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快,【解析】A項(xiàng)細(xì)胞完成分化后，其細(xì)胞膜的通透性應(yīng)該是相對(duì)穩(wěn)定，而不是穩(wěn)定不變的。B項(xiàng)生物膜的流動(dòng)性是生物膜之間相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，沒(méi)有流動(dòng)性，生物膜就會(huì)完全孤立，而不會(huì)相互轉(zhuǎn)化。C項(xiàng)細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，細(xì)胞膜表面有些蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合，形成糖蛋白，與細(xì)胞的識(shí)別有關(guān)。D項(xiàng)分泌蛋白的合成與分泌經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，并通過(guò)細(xì)胞膜分泌出去，其中在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體以及細(xì)胞膜之間以具膜小泡的形式轉(zhuǎn)換，所以分泌蛋白合成越旺盛，高爾基體的更新速度越快。,【答案】A【題后反思】該題主要考查了：①生物膜成分與結(jié)構(gòu)的相似性；②分泌蛋白合成及分泌的過(guò)程。解答該題的關(guān)鍵是在正確理解各種生物膜在結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系的基礎(chǔ)上，再對(duì)各選項(xiàng)精確分析。,細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體(一類(lèi)含多種水解酶、具有單層膜的囊狀細(xì)胞器)發(fā)生過(guò)程和“消化”功能的示意圖，分析回答下列問(wèn)題。,(1)b是剛形成的溶酶體，它起源于細(xì)胞器a；e是由膜包裹著衰老細(xì)胞器d的小泡，而e的膜來(lái)源于細(xì)胞器c。由圖示可判斷：a是________，c是________，d是________。(2)f表示b與e正在融合，這種融合過(guò)程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有______________特點(diǎn)。(3)細(xì)胞器a、b、c、d膜結(jié)構(gòu)的主要成分是________等。(4)________和________以及由膜圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，如可以模擬生物膜的________功能對(duì)海水進(jìn)行淡化處理。,【解析】(1)根據(jù)a、c、d的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難判斷：a是高爾基體、c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、d是線粒體。(2)生物膜的流動(dòng)性是實(shí)現(xiàn)膜融合的基礎(chǔ)，而膜融合也體現(xiàn)了這一特點(diǎn)。(3)各種生物膜在成分上也基本相同，即主要是由磷脂和蛋白質(zhì)組成，其中磷脂分子形成生物膜的基本支架，不同生物膜中蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量不同，這種不同反映了生物膜功能的復(fù)雜程度的不同。(4)生物膜系統(tǒng)的組成包括核膜、細(xì)胞膜以及膜圍繞而成的細(xì)胞器；淡化海水應(yīng)用了生物膜的選擇透過(guò)性。,【答案】(1)高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體(2)流動(dòng)性(3)蛋白質(zhì)和磷脂(4)細(xì)胞膜核膜選擇透過(guò),隨堂即時(shí)鞏固,課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練,