9、细胞膜

1．细胞膜

（1）细胞膜的制备和成分

①细胞膜的制备

实验原理：细胞吸水涨破获得细胞膜。

材料：人或其他哺乳动物的成熟红细胞。

选材原因：

a、无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜。

b、无细胞壁，细胞易吸水涨破。

②细胞膜的成分

脂质（约50%）：磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞特有，增加细胞流动性）；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。

蛋白质（约40%）：与细胞膜的功能密切相关；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

糖类：（约2%～10%）：主要用于构成糖蛋白。

注：不同细胞膜的成分种类相同，即都含有脂质、蛋白质和少量的糖类，但每种成分的含量却不同。

2．生物膜的流动镶嵌模型：

（1）探究历程（了解）

①19世纪末；欧文顿；细胞的通透性实验：溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过，由此推出细胞膜是由脂质组成的。

②20世纪初，提取哺乳动物红细胞的细胞膜，进行化学分析，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

③1925年，荷兰的两位科学家，从人红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积为红细胞表面积的两倍，细胞中的脂质分子必然为连续的两层。

④1959年，罗伯特森，电子显微镜观察到细胞膜暗-亮-暗的三层结构，推出所有蛋白质都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的静态结构。

⑤20世纪60年代以后，对生物膜的静态结构提出质疑，新的技术（冰冻蚀刻法、扫描电子显微镜技术）发现膜蛋白并不是都铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。

⑥1970年，荧光蛋白标记和细胞融合技术证明细胞膜具有流动性。

⑦1972年，桑格、尼克森提出流动镶嵌模型。

（2）流动镶嵌模型的内容

①磷脂双分子层构成了膜的基本骨架，具有流动性

②蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分层中，有的贯穿整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以运动的。

③在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白，称为糖被。功能：保护、润滑、细胞识别。

④流动镶嵌模型的补充：细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇；糖脂功能和糖蛋白类似；胆固醇为动物细胞膜特有；糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。流动镶嵌模型适用于一切生物膜，包括细胞膜、细胞器膜、核膜。

（3）细胞膜的结构特点——具有一定的流动性

①原因：膜结构中的磷脂分子和和大多数蛋白质分子是可以运动的。

②影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。

③体现细胞膜具有流动性的实例：细胞的融合、胞吞、胞吐、变形虫变形、吞噬细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌、精卵结合、植物细胞的质壁分离与复原等。

④生物膜的流动性与选择透过性的关系：

区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。

联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性，死细胞将失去流动性和膜的选择透过性。

（4）细胞膜的功能、特点

①细胞膜的功能

a、将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。

b、控制物质进出细胞；包括：需要的营养物质进入；抗体、激素等分泌物的排出；细胞代谢废物的排出。

c、进行细胞间的信息交流