生物膜结构的探索历程: 1、19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。
2、20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一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2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。
5、1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验,以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
6、1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。
生物膜的流动镶嵌模型:
1、生物膜的流动镶嵌模型图解:
①糖蛋白(糖被):细胞识别、保护、润滑、免疫等。
②蛋白质分子:膜功能的主要承担着。
③磷脂双分子层:构成膜的基本支架。
2、基本内容
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
①磷脂分子的状态:亲水的“头部”排在外侧,疏水的“尾部”排在内侧。
②结构特点:一定的流动性。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种。镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贡穿于磷脂双分子层。
②种类: a.有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。 b.有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。 c.有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构——糖被
①位置:细胞膜的外表。
②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。
③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
(4) 细胞膜的特征:
①结构特征:具有一定的流动性。
②功能特征:具有选择透过性。
细胞膜的流动性与选择透过性的区分方法:
1.结构特点:具有一定的流动性。
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)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,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。
2.功能特性:具有选择透过性。
(1)表现:植物根对矿质元素的选择性吸收,神经细胞对K
+的吸收和对Na
+的排出,肾小管的重吸收和分泌,小肠的吸收等。
(2)原因:遗传性决定载体种类、数量决定选择性。
3.二者的区别与联系
(1)区别:流动性是细胞膜结构方面的特性,选择透过性体现了细胞功能方面的特性,主动运输能充分说明选择透过性。
(2)联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过性,细胞可能已经死亡了。
易错点拨:
1、位于细胞膜外侧面的糖蛋白形成糖被,它是识别图中细胞膜内外侧的标志。
2、载体蛋白属于嵌入或贯穿磷脂双分子层的蛋白质。载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时,细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。
3、磷脂双分子层数、生物膜层数与磷脂分子层数:磷脂双分子层数=生物膜层数=磷脂分子层数的一半 。
例 血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解,需要穿过几层磷脂分子( )
A.5层 B.3层 C.6层 D.4层
思路点拨:葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液,至少要跨毛细血管壁的一层上皮细胞,即穿过2层细胞膜,再进入组织细胞共穿过3层细胞膜,生物膜都是由磷脂双分子构成,故本题穿越的磷脂分子层数是6。答案C
神经中枢的分布部位和功能:
1.神经系统的分级调节
结构名称 |
主要神经中枢 |
功能 |
脑 |
大脑 |
语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等 |
具有感知、控制躯体的运动及语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能 |
小脑 |
维持身体平衡的中枢 |
维持身体平衡 |
脑干 |
呼吸中枢、心血管运动中枢 |
调节呼吸、心血管运动 |
下丘脑 |
体温调节中枢、水平衡调节中枢和生物节律调节中枢 |
调节体温、水分平衡、血糖乎衡等 |
脊髓 |
调节躯体运动的低级中枢 |
受大脑的控制 |
2.人脑的言语区
①听说读写功能与大脑皮层特定的区域有关,这些区域称为言语区,
如图:
②大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语功能障碍。
受损功能区 |
障碍症特征 |
功能障碍症 |
S区(运动语言中枢) |
不能讲话(听得懂、看得懂) |
运动性失语症 |
W区(书写语言中枢) |
不能写字(听得懂、看得懂) |
失写症 |
V区(视觉语言中枢) |
看不懂 |
失读症 |
H区(听觉语言中枢) |
听不懂(会写、会讲、会看) |
听觉性失语症 |
(3)学习和记忆
①学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成。
②短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关。
③长期记忆可能与新突触的建立有关。
免疫调节的类型:免疫调节的类型:包括非特异性免疫和特异性免疫
1、非特异性免疫:包括由皮肤、黏膜构成人体的人体免疫第一道防线和体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成的第二道防线。人生来就有,不是针对某一类特定的病原体。
2、特异性免疫(第三道防线)
(1)组成:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成。
(2)作用:抵抗外来病原体和抑制肿瘤等。
(3)方式:体液免疫和细胞免疫。
(4)过程
①体液免疫:
②细胞免疫
(4)主动免疫:利用抗原刺激,使机体产生抗体的方法,而非直接自体外引入抗体。主动免疫对随后的感染有高度抵抗的能力。可通过疾病病原体本身或通过免疫接种(使用已杀死的或弱化的疫苗或类毒素)产生。免疫须经几天,几个星期或更长时间才出现,但能长久甚至终生保持,且通过注射所需抗原很容易再活化。
(5)被动免疫:机体通过获得外源性免疫效应分子(如抗体等)或免疫效应细胞而获得的相应免疫力。
主动免疫和被动免疫的区别:主动免疫接种的是灭活或减毒的抗原,而被动免疫接种的事抗体。
知识点拨:
体液免疫与细胞免疫的判断方法:
1、据免疫的结果:如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原,则为细胞免疫;如果两种成分结合形成沉淀或细胞集团,则为体液免疫。
2、根据抗原的种类:如果抗原只进入体液,则为体液免疫;如果抗原进入组织细胞,则为细胞免疫。