细胞的生物膜系统

细胞的生物膜系统第1页/共31页2011学海引航第2页/共31页课标定位1.了解生物膜在结构和功能上的联系2．知道研究生物膜的重要意义第3页/共31页情景导引近几年，科学家们为挽救肾功能衰竭的病人，研制了一种透析型人工肾，其中起关键作用的是一种人造膜结构——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，该膜能够把病人血液中的代谢废物透析掉，然后让干净的血液返回病人体内。你知道利用了生物膜的什么原理吗？第4页/共31页第5页/共31页【我的思考】生物膜的选择透过性。第6页/共31页基础知识梳理一、各种生物膜在结构上的联系第7页/共31页1．与内质网膜直接相连的是核膜、_________、_____________。2．与内质网膜以_________的方式间接相连的为高尔基体膜。3．与细胞膜以具膜小泡的方式间接相连的为______________。细胞膜线粒体外膜具膜小泡高尔基体膜第8页/共31页二、各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白形成为例)1．分泌蛋白的种类：_________、酶及部分激素等。思考：在抗体合成和分泌过程中，需要哪些结构参与？抗体第9页/共31页2.分泌蛋白的合成及分泌合成场所__________加工场所___________：折叠、组装、____________等___________：进一步加工运输方式__________能量供应_____________【提示】核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜核糖体内质网加上糖基团高尔基体具膜小泡线粒体第10页/共31页三、生物膜系统1．组成：细胞膜、_________以及由膜围绕而成的_________。2．功能(1)细胞膜使细胞具有一个相对稳定的________，在细胞与环境之间进行_____________、能量交换和__________的过程中起着决定性作用。(2)细胞的许多重要化学反应在_________上进行。(3)各种生物膜把细胞分隔成一个个小区室，使得细胞内同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。核膜细胞器内环境物质运输信息传递生物膜第11页/共31页四、研究生物膜的重要意义1．理论意义：有助于从理论上阐明细胞的_____________，如细胞与周围环境的物质交换，蛋白质、糖和脂类的合成和运输等。2．实践意义(1)工业：污水处理、__________处理等。(2)农业：从生物膜的___________的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，寻找改善农作物品质的新途径。(3)医学：_____________的研制等。生命活动规律海水淡化结构和功能透析型人工肾第12页/共31页核心要点突破一、生物膜系统在结构、功能上的联系1．生物膜系统在结构上的联系(1)均由磷脂双分子层和蛋白质分子组成基本骨架。(2)来源上的联系：第13页/共31页2．生物膜系统在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输为例)第14页/共31页【特别提醒】

①表中蛋白质的合成运输过程是针对分泌蛋白来讲的，对于在细胞内起作用的蛋白质来说，不会有由细胞膜排出的过程。②在分泌蛋白产生的过程中，内质网膜面积在缩小，细胞膜面积在加大。第15页/共31页即时突破1．唾液淀粉酶在细胞内的运输方向是(

)①附着的核糖体②游离的核糖体③高尔基体④滑面型内质网⑤粗面型内质网⑥细胞膜A．①→⑤→③→⑥

B．①→④→③→⑥C．②→⑤→③→⑥D．②→④→③→⑥第16页/共31页解析：选A。此题主要考查分泌蛋白的合成和分泌过程。有核糖体附着的内质网称为粗面型内质网。分泌到细胞外的蛋白质是在附着在粗面型内质网上的核糖体中合成的，合成后进入内质网腔加工(折叠、组装、加上一些糖基团等)成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内进一步加工。高尔基体边缘突起形成小泡，包裹蛋白质的小泡与细胞膜融合，再将蛋白质释放到细胞外。唾液淀粉酶是分泌蛋白，其运输方向不言而喻。第17页/共31页二、生物膜系统的功能1．作为界膜(1)将细胞与外界环境分隔开，使细胞具有一个相对稳定的内部环境。(2)将细胞“区域化”，保证了生物化学反应高效、有序地进行。2．与物质运输、能量交换与信息传递有关(1)物质运输：如自由扩散、主动运输、内吞和外排作用。(2)能量转换：如神经元之间膜电位的变化，使化学能转变为电能；在叶绿体的囊状结构薄膜上把光能转化为化学能；在线粒体内膜上把有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能。第18页/共31页(3)信息传递①直接传递：精子与卵细胞相遇并完成受精。②间接传递：神经元之间通过递质传递信息。3．为酶提供附着位点，使各种化学反应顺利快速进行。第19页/共31页2．下列有关生物膜的叙述，正确的是(

)A．大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B．用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性C．在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系D．兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的变化是相同的即时突破第20页/共31页解析：选A。利用一定的手段，不同生物间的细胞可以发生融合，这与细胞膜的流动性有关；蛋白酶可以破坏细胞膜上的载体，影响细胞膜的通透性；分泌蛋白的合成和分泌过程，与生物膜的结构与功能都有密切关系；兴奋在神经纤维上是电传导，在神经元之间为递质传递，与膜上的受体有关，二者不同。第21页/共31页经典例题透析类型一各种生物膜在结构与功能上的联系例1下列关于生物膜的叙述，不正确的是(

)A．细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性稳定不变B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础C．特异性免疫系统通过细胞膜表面的分子识别“自己”和“非己”D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快第22页/共31页【解析】

A项细胞完成分化后，其细胞膜的通透性应该是相对稳定，而不是稳定不变的。B项生物膜的流动性是生物膜之间相互转化的基础，没有流动性，生物膜就会完全孤立，而不会相互转化。C项细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，细胞膜表面有些蛋白质与多糖结合，形成糖蛋白，与细胞的识别有关。D项分泌蛋白的合成与分泌经过细胞内的内质网和高尔基体，并通过细胞膜分泌出去，其中在内质网与高尔基体以及细胞膜之间以具膜小泡的形式转换，所以分泌蛋白合成越旺盛，高尔基体的更新速度越快。第23页/共31页【答案】

A【题后反思】该题主要考查了：①生物膜成分与结构的相似性；②分泌蛋白合成及分泌的过程。解答该题的关键是在正确理解各种生物膜在结构与功能的联系的基础上，再对各选项精确分析。第24页/共31页类型二生物膜系统的概念、作用及应用细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列问题。例2第25页/共31页(1)b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a是________，c是________，d是________。(2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有______________特点。(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是________等。(4)________和________以及由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的________功能对海水进行淡化处理。第26页/共31页【解析】

(1)根据a、c、d的形态结构特点不难判断：a是高尔基体、c是内质网、d是线粒体。(2)生物膜的流动性是实现膜融合的基础，而膜融合也体现了这一特点。(3)各种生物膜在成分上也基本相同，即主要是由磷脂和蛋白质组成，其中磷脂分子形成生物膜的基本支架，不同生物膜中蛋白质的种类与数量不同，这种不同反映了生物膜功能的复杂程度的不同。(4)生物膜