第四章细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
半透膜：小分子可以透过，
超过一定质量不能透过
蔗糖分子
水分子
分子斥力
动物细胞的吸水和失水
外界浓度低
吸水膨胀
外界浓度高
失水皱缩
外界浓度相同
动态平衡
动物细胞的 相当于半透膜
细胞膜
植物细胞的吸水和失水
细胞壁
细胞膜
两膜之间的细胞质
液泡膜
原生质层
植物细胞的原生质层相当于半透膜
质壁分离
原生质层的伸缩性比细胞壁大
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
物质跨膜运输的其他实例
时间：19世纪末 1895年
人物：欧文顿(E.Overton）
实验：用500多种物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验。
细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：溶
于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
相似相溶原理
1、对生物膜成分的探索——脂质
资料1
假说：
　膜是由脂质组成的
发现:
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
资料2
时间：20世纪初
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后进行化学分析。
化学分析表明：膜的主要成分是　　　　　　　　
　　　　　脂质和蛋白质
组成膜的脂质中磷脂含量最多
脂质分子与蛋白质在膜中如何排列？
小资料
磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。
它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。
想一想：
磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？
亲水“头部”
水
空气
亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。
疏水“尾部”
细胞膜的两侧都有水环境存在，尝试推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
时间：1925年
人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
膜中脂质分子排列为连续两层
资料3
结论：
资料4：罗伯特森的实验
电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。
超薄切片技术获得的细胞膜照片
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（三明治模型）。
2.对生物膜结构的探索——脂质和蛋白质的排布方式（1）
假说：
三明治模型
标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
蛋白质( )在磷脂双分子层中。
蛋白质在膜中的分布是（　　　）的
2.对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式（2）
资料5.冰冻蚀刻电子显微法
不对称
镶在、嵌入、横跨
变形虫的变形运动
变形虫在吞噬草履虫
http://v.ku6.com/show/lueLPwdWnIOWVXA3.html
37℃下40min后出现了什么现象？说明什么？
结论：蛋白质分子是可以运动的，说明细胞膜具有一定的流动性
时间：1970年
人物：费雷和埃迪登等
实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同
荧光染料标记后融合。
3.新技术带来新模型
在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。
流动镶嵌模型基本内容:
1、生物膜的组成成分：
2、生物膜的基本支架：
3、蛋白质分子位置：
4、生物膜的结构特点：
主要是蛋白质和脂质
磷脂双分子层
镶嵌、覆盖、贯穿
流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）
细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（与组织润滑、细胞粘连、细胞识别有关）
*糖被
5、生物膜的功能特点：
选择透过性
第3节 物质跨膜运输的方式
水、氧气、二氧化
碳、甘油、乙醇等
特殊例子：葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞
为什么？
带电离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度运输
带电离子、葡萄糖、氨基酸逆浓度运输
蛋白质等
耗能
耗能
胞吞作用：
大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，经识别后由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞作用。
大分子物质的输入输出
如：白细胞吞噬病菌
胞吐作用：
有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做胞吐作用。
如：分泌蛋白的分泌