第四篇-细胞的物质输入和输出.ppt

4.1 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例渗透作用装置渗透作用装置 (一一)动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水二二.细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水外界溶液外界溶液细胞质浓度细胞质浓度动物细胞吸水动物细胞吸水动物细胞失水动物细胞失水外界溶液外界溶液细胞质浓度细胞质浓度 水分进出细胞保持平衡水分进出细胞保持平衡外界溶液外界溶液细胞质浓度细胞质浓度=原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 滴入清水时滴入清水时 滴入滴入0.3g/ml0.3g/ml蔗糖溶液时蔗糖溶液时质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原原生质层原生质层浓度差浓度差半透膜半透膜外界溶液外界溶液细胞壁细胞壁细胞液细胞液细胞质细胞质细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜成熟植物细胞结构成熟植物细胞结构全透性全透性原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜实验结论实验结论：三三.物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例:番茄番茄水稻水稻Mg2+Ca2+Si4-初始浓度初始浓度培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度讨论讨论1 1：水稻培养液中的钙和镁浓度为什么会：水稻培养液中的钙和镁浓度为什么会增高？增高？植物细胞膜对无机盐离子的吸收植物细胞膜对无机盐离子的吸收 具有选择性。具有选择性。应用：轮作应用：轮作 植物细胞吸收离子和吸收水是植物细胞吸收离子和吸收水是两个相对独立的过程。两个相对独立的过程。讨论讨论2 2：人体具有很强摄取碘的能力。血液中碘：人体具有很强摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为的质量浓度为250mg/L,250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内而甲状腺滤泡上皮细胞内浓度比血液高浓度比血液高20-2520-25倍倍,说明了什么？说明了什么？说明碘的运输并不是顺相对含量的梯度说明碘的运输并不是顺相对含量的梯度（逆浓度梯度）（逆浓度梯度）跨膜运输的，而是取决于细胞跨膜运输的，而是取决于细胞生命活动的需要。生命活动的需要。细胞对物质的吸收有选择性细胞对物质的吸收有选择性（具普遍性）（具普遍性）28.16 28.16 48.5548.55 米曲菌米曲菌 38.66 38.66 51.0051.00 酵母菌酵母菌 2.41 2.41 4.934.93 圆褐固氮菌圆褐固氮菌 12.9512.95 33.99 33.99 大肠杆菌大肠杆菌 K K2 2O O P P2 2O O5 5 微生物微生物讨论讨论3 3：不同微生物对无机盐的吸收有差异吗？不同微生物对无机盐的吸收有差异吗？4.2 4.2 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型时间时间科学家科学家科学实验科学实验假说假说19191919世纪末世纪末世纪末世纪末欧文顿欧文顿欧文顿欧文顿植物细胞的通透性实验植物细胞的通透性实验膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的1925192519251925年年年年两位荷兰两位荷兰两位荷兰两位荷兰 科学家科学家科学家科学家用丙酮提取红细胞脂质用丙酮提取红细胞脂质细胞膜中脂质细胞膜中脂质细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的两层为连续的两层为连续的两层为连续的两层1959195919591959年年年年罗伯特森罗伯特森罗伯特森罗伯特森在电镜下观察细胞膜在电镜下观察细胞膜在电镜下观察细胞膜在电镜下观察细胞膜生物膜为三层生物膜为三层生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构静态统一结构静态统一结构1970197019701970年年年年弗雷、弗雷、弗雷、弗雷、埃迪登埃迪登埃迪登埃迪登分别用绿色和红色荧光染料分别用绿色和红色荧光染料分别用绿色和红色荧光染料分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，两标记两种细胞的蛋白质，两标记两种细胞的蛋白质，两标记两种细胞的蛋白质，两细胞融合细胞融合细胞融合细胞融合细胞膜具有流细胞膜具有流细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性动性动性1972197219721972年年年年在新的观察和在新的观察和在新的观察和在新的观察和实验证据基础上实验证据基础上实验证据基础上实验证据基础上桑格、桑格、桑格、桑格、尼克森尼克森尼克森尼克森提出流动提出流动提出流动提出流动镶嵌模型镶嵌模型镶嵌模型镶嵌模型2020世纪初世纪初哺乳动物红细胞膜化学分析哺乳动物红细胞膜化学分析 膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质一一.生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程二二.流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容细胞膜具有流动性实例：细胞膜具有流动性实例：变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质结论：膜是由脂质组成的结论：膜是由脂质组成的结论：细胞膜中脂质为连续的两层结论：细胞膜中脂质为连续的两层亲水端与水分子相互吸引亲水端与水分子相互吸引而疏水端受排斥朝向空中而疏水端受排斥朝向空中亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部胆胆 碱碱磷磷 酸酸甘甘 油油脂肪酸脂肪酸 为什么磷脂分子在空气水界面上可以铺展成单分为什么磷脂分子在空气水界面上可以铺展成单分子层呢？子层呢？细胞膜中的脂质分子又为什么会排成连续的两层呢？细胞膜中的脂质分子又为什么会排成连续的两层呢？水水水水暗暗亮亮暗暗蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质罗伯特森模型罗伯特森模型:人细胞人细胞诱导诱导融合融合鼠鼠细胞细胞标记标记的抗的抗体红体红色荧色荧光素光素标记标记的抗的抗体绿体绿色荧色荧光素光素推翻静止模型的观点，推翻静止模型的观点，提出新的细胞膜模型提出新的细胞膜模型人鼠杂交细胞人鼠杂交细胞细胞融合初期细胞融合初期4040分钟后分钟后37370 0C C细胞融合细胞融合结论：细胞膜具有流动性结论：细胞膜具有流动性蛋白质蛋白质镶在表面镶在表面横跨横跨嵌入嵌入糖蛋白糖蛋白4.34.3物质跨膜运输的物质跨膜运输的方式方式自由扩散：自由扩散：协助扩散：协助扩散：主动运输：主动运输：影响因素影响因素浓度差浓度差浓度差浓度差载体载体浓度差浓度差载体载体能量能量种类：决定可以运输哪些物质种类：决定可以运输哪些物质 数目：决定在单位时间内运输某种物质的快慢数目：决定在单位时间内运输某种物质的快慢 载体载体 能量：在一定范围内，随能量的增加运输速率加快能量：在一定范围内，随能量的增加运输速率加快 实例：白细胞对细菌、异物的吞噬；实例：白细胞对细菌、异物的吞噬；人小肠上皮细胞摄取蛋白质、人小肠上皮细胞摄取蛋白质、脂肪等；脂肪等；接触接触凹陷凹陷包围包围分离分离三、其他运输方式：胞吞（内吞）三、其他运输方式：胞吞（内吞）三、其他运输方式：胞吐三、其他运输方式：胞吐排出排出包围包围移动移动融合融合实例：分泌蛋白的合成与运输实例：分泌蛋白的合成与运输物质跨膜运输的方式小结物质跨膜运输的方式小结物质运输的方式物质运输的方式小分子物质和离子小分子物质和离子大分子或颗粒大分子或颗粒自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输被动运输被动运输胞吞胞吞胞吐胞吐