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人工脂雙層膜是半透膜嗎

發布時間:2024-11-20 03:35:12

1. 如圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖,圖乙表示人的紅細胞膜的結構示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜

(1)由於磷脂分子有親水的頭部和疏水的尾部,所以在水中磷脂分子排成雙層.
(2)若用脂雙層作為滲透系統的半透膜,葡萄糖和乳酸均不能通過半透膜,因此膜兩側的濃度差為0,不發生滲透作用,兩側液面高度相等;如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質①,蛋白質①是運輸葡萄糖的載體,葡萄糖會由A側運向B側,B側滲透壓升高,水分子由A向B移動,造成A側液面降低,B側液面升高.
(3)由於細胞膜的磷脂雙分子層是可以運動的,所以某些葯物大分子不容易被細胞吸收,但如果用圖甲所示人工膜包裹後再注射則更容易進入細胞,這也說明了細胞膜具有一定的流動性;細胞衰老時,細胞膜的通透性改變,物質運輸的速率降低.
(4)分析題圖可知,該圖是細胞膜的信息傳遞功能,①為信號分子,與靶細胞細胞膜上的②受體結合,從而對靶細胞的代謝進行調節;②能識別信息分子,其本質是糖蛋白.
故答案為:
(1)磷脂分子有親水頭和疏水的尾
(2)等於低於
(3)一定的流動 降低
(4)糖蛋白

2. 如圖甲表示人工合成的脂雙層膜的結構示意圖,如圖乙表示人成熟紅細胞膜的結構示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜

(1)從圖乙可知葡萄糖進入細胞的方式為協助擴散,乳酸進入細胞的方式為主動運輸,二者都需要載體蛋白的參與;哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸,因此當細胞處在無氧環境時,細胞產生的能量沒有變化,而協助擴散不需要能量,所以葡萄糖和乳酸的運輸都不受影響.
(2)在單位體積的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中,溶質分子數相等,水分子數也相等,根據圖乙可知,葡萄糖分子和乳酸分子的跨膜運輸需要載體蛋白,故葡萄糖分子和乳酸分子都不能通過以磷脂雙分子層構成的半透膜,因此如果用圖甲所示人工膜作為圖丙中的半透膜,則液面不再變化時,左側液面等於右側液面.
(3)人工膜包裹大分子後,容易進入細胞,說明細胞膜的結構特點具有一定的流動性.
故答案為:
(1)毀改載體蛋白纖衫判 葡萄糖和乳酸 紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散不需要能量,而紅細胞主動運輸排出乳酸所需能量由無氧呼吸提供
(2)等於
(3)一塌段定的流動

3. 細胞膜的主要成分是什麼其結構特點是具有什麼

細胞膜(cell membrane)又稱細胞質膜(plasma membrane)。細胞表面的一層薄膜。有時稱為細胞外膜或原生質膜。細胞膜的化學組成基本相同,主要由脂類、蛋白質和糖類組成。各成分含量分別約為50%、42%、2%~8%。此外,細胞膜中還含有少量水分、無機鹽與金屬離子等。 基本結構(1)膜脂 (2)膜蛋白 (3)膜糖 基本特性 鑲嵌性磷脂雙分子層和蛋白質的鑲嵌面;或按二維排成相互交替的鑲嵌面; 蛋白質極性膜內在性蛋白質的極性區突向膜表面,非極性部分埋在雙層內部; 流動性細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿在其中及吸附在其表面的蛋白質組成的,磷脂雙分子層疏水的尾部在內,親水頭部在外。磷脂由分子層構成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的液體,具有流動性.蛋白質分子有的鑲在磷脂分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層。大多數蛋白質分子也是可以運動的。 比較經典的證明是用仙台病毒介導完成不同小鼠染色細胞的融合,一段時間後,紅與綠是均勻點狀分布於細胞膜周圍,說明膜是具有流動性的. 磷脂分子的流動性受著一些因素的影響,主要影響因素有: ①溫度:在一定溫度下,磷脂分子從液晶態(能流動具有一定形狀和體積的物態)轉變為凝膠狀(不流動)的晶態。這一能引起物相變化的溫度稱為相變溫度。當環境溫度在相變溫度以上時,細胞膜磷脂分子處於流動的液晶態;而在相變溫度以下時,則處於不流動的晶態。細胞膜磷脂分子相變溫度越低,細胞膜磷脂分子流動性就越大;反之,相變溫度越高,細胞膜磷脂分子的流動性也就越小。 ②細胞膜磷脂分子的脂肪酸鏈:飽和程度高的脂肪酸鏈因緊密有序地排列,因而流動性小;而不飽和脂肪酸鏈由於不飽和鍵的存在,使分子間排列疏鬆而無序,相變溫度降低,從而增強了膜的流動性。所以細胞膜也具有流動性。脂肪酸鏈的長度對細胞膜磷脂分子的流動性也有影響:隨著脂肪酸鏈的增長,鏈尾相互作用的機會增多,易於凝集(相變溫度增高),流動性下降。 ③膽固醇:膽固醇對細胞膜磷脂分子流動性的調節作用隨溫度的不同而改變。在相變溫度以上,它能使磷脂的脂肪酸鏈的運動性減弱,從而降低細胞膜磷脂分子的流動性。而在相變溫度以下時,膽固醇可通過阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用,緩解低溫所引起的細胞膜磷脂分子流動性劇烈下降。 ④卵磷脂/鞘磷脂比值,比值越高,膜流動性越大 ⑤脂雙層中嵌入的蛋白質越多,膜流動性越大 除以上因素外,細胞膜磷脂分子與膜蛋白的結合程度、環境中的離子強度、pH值等都會影響細胞膜磷脂分子的流動性。 膜脂的流動是造成細胞膜流動的主要因素,概括起來,膜脂的運動方式主要有四種。 ① 側向擴散(lateral diffusion); ② 旋轉運動(rotation); ③ 伸縮運動(flex); ④ 翻轉擴散(transverse diffusion), 又稱為翻轉(flip-flop) ⑤ 左右擺動 ⑥ 旋轉異構運動 膜蛋白的運動 由於膜蛋白的相對分子質量較大,同時受到細胞骨架的影響,它不可能象膜脂那樣運動。主要有以下幾種運動形式: ① 隨機移動 有些蛋白質能夠在整個膜上隨機移動。移動的速率比用人工脂雙層測得的要低。 ② 定向移動 有些蛋白比較特別,在膜中作定向移動。例如,有些膜蛋白在膜上可以從細胞的頭部移向尾部。 ③ 局部擴散 有些蛋白雖然能夠在膜上自由擴散,但只能在局部范圍內擴散。 相變性隨著環境條件的變化,脂質分子的晶態和液晶態是互變的; 更新態在細胞中,膜的組分處於不斷更新的狀態; 不對稱性細胞質膜的不對稱性是指細胞質膜脂雙層中各種成分不是均勻分布的,包括種類和數量的不均勻。膜的主要成分是蛋白、脂和糖,膜的不對稱性主要是指這些成分分布的不對稱以及這些分子在方向上的不對稱。膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不對稱性導致了膜功能的不對稱性和方向性。保證了生命活動的高度有序性。 通透性物質通過生物半透膜的難易程度。生物半透膜對體內某些分子的通透性大致可分為以下三種情況:自由通過的有水分子;可以透過的有葡萄糖、氨基酸、尿素、氯離子等;不易透過的有蛋白質、鈉、鉀等。通透性的存在,對細胞內外水的移動,各種物質的交換,酸鹼度和滲透壓的維持,均有著重要的生理意義。在某些病理情況下(如過敏、創傷、燒傷、缺氧等),由於破壞了生物半透膜的正常結構和功能,使其通透性增加,結果發生組織水腫等反應。功能(1)分隔、形成細胞和細胞器,為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境,膜的面積大大增加,提高了發生在膜上的生物功能; (2)屏障作用,膜兩側的水溶性物質不能自由通過; (3)選擇性物質運輸,伴隨著能量的傳遞; (4)生物功能:激素作用、酶促反應、細胞識別、電子傳遞等。 (5)識別和傳遞信息功能(主要依靠糖蛋白) (6)物質轉運功能:細胞與周圍環境之間的物質交換,是通過細胞膜的磚運動功能實現的,其主要轉運方式有以下四種。 被動運輸: 1)自由擴散:脂溶性物質由膜的高濃度側向低濃度側的擴散過程,稱為自由擴散。不耗能,不需要載體。如:水、尿素、二氧化碳等. 2)協助擴散:非脂溶性物質在膜蛋白的幫助下,順濃度差或電位差跨膜擴散的過程,稱為協助擴散。不耗能,但是需要載體。協助擴散的三個特點:1、特異性:記憶中離子通道或載體一般指轉運一種物質。2、飽和性:即當被轉運物質增加到一定限度時,轉運速率不再隨之增加,這是由於離子通道或載體的數量有限的緣故。3、競爭性抑制:記憶中離子通道或載體同時轉運兩種或兩種以上物質時,一種物質濃度增加,將削弱對另一種物質的轉運。4.膜蛋白的分類:1 通道蛋白 2 門通道蛋白 3特化蛋白(通過接觸改變自身構象來進行轉運)如:葡萄糖進入紅細胞。 自由擴散和協助擴散都是順濃度差進行的,細胞本身不消耗能量,均屬於被動轉運(被動運輸)。 3)主動運輸:離子或小分子物質在膜上「泵」的作用下,被逆濃度差或逆電位差的跨膜轉運過程,稱為主動轉運(主動運輸)。主動運輸需要消耗大量熱量並且需要載體。有選擇透過性。如:碘進入海帶、葡萄糖進入除紅細胞以外的細胞。 4)入胞和出胞作用:是轉運大分子或團塊物質的有效方式。物質通過細胞膜的運動從細胞外進入細胞內的過程,稱入胞。包括吞噬和吞飲。液態物質入胞為吞飲,如小腸上皮對營養物質的吸收;固體物質入胞為吞噬,如粒細胞吞噬細菌的過程。出胞是通過細胞膜的運動從細胞內派到細胞外的過程。細胞的代謝產物及腺細胞的分泌物都是以出胞作用完成的。又稱內吞與外排。也需要能量。 5)細胞膜的受體功能:受體是細胞識別和結核化學信息的特殊結構,其本質是蛋白質(糖蛋白)。 補充: 1)細胞是物質從無生命到有生命的最小單元(且不論病毒),深度分析細胞的能量流動有助於了解 生命物質與非生命物質的 根本區別。 2)主動運輸和被動運輸屬於穿膜運輸,直接穿膜,僅限於小分子與離子。而入胞與出胞作用(內吞與外排)屬於膜泡運輸,不穿膜,限於大分子。

4. 細胞膜的跨膜和穿膜的區別

1、跨膜字面上意思就是通過細胞膜進吵悉出細胞。高中學的自由擴散、協助擴散,主動運輸胞吞和胞吐都通過膜,所以都是跨膜運輸。大分子與顆粒性物質的跨膜運輸是通過胞吞作用和胞吐作用完成的,物質並沒有從細胞膜中穿過。
2、小分子物質的穿膜運輸細胞膜是選擇性半透膜圖示人悔碰磨工脂雙層對各種分子的相對通透性高濃度低濃度一、單純擴散。碧斗

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