苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位完美版ppt课件

这是一份苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位完美版ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了细胞质膜概述，实验室研究与技术应用，展望与总结等内容，欢迎下载使用。

细胞质膜概述选择透过性的原理与机制选择透过性在细胞生命活动中的作用选择透过性的异常与疾病实验室研究与技术应用展望与总结
细胞质膜的主要成分，具有亲水性和疏水性特性。
嵌入磷脂双分子层中，具有多种功能，如运输、酶活性和细胞识别等。
存在于动物细胞质膜中，有助于维持细胞膜的流动性和稳定性。
描述细胞质膜结构的经典模型，磷脂分子以双层排列，蛋白质嵌入其中。
磷脂分子以亲水性头部朝外、疏水性尾部朝内的方式排列。
根据功能不同，蛋白质在膜上的排列方式和种类各异。
细胞质膜能够允许某些物质通过，同时阻止其他物质进入细胞。
通过主动转运和被动转运等方式，细胞质膜能够调节物质的进出。
细胞质膜上的蛋白质能够识别外部信号和其他细胞，从而实现细胞间的信息交流。
细胞质膜上的蛋白质还参与细胞间的连接，如紧密连接、间隙连接等。
选择透过性的原理与机制
选择透过性是指细胞质膜允许某些物质通过，而阻止其他物质通过的特性。
选择透过性是细胞进行物质交换和保持内部环境稳定的重要基础，能够控制物质进出细胞，防止有害物质进入。
选择透过性的概念及意义
根据结构和功能不同，通道蛋白可分为离子通道、水通道、孔蛋白等。
通道蛋白通过构象变化控制物质的通透，通常受到膜电位、化学物质、温度等因素的调节。
通道蛋白具有高度的选择性，只允许与其结构和电荷相匹配的分子或离子通过。
载体蛋白的数量有限，当被转运物质浓度过高时，载体蛋白会达到饱和状态，导致转运速率不再增加。
载体蛋白包括主动转运载体、易化扩散载体等，具有特定的空间构型和结合位点。
载体蛋白通过与被转运物质结合，引起构象变化，将被转运物质从膜的一侧转运到另一侧。
选择透过性在细胞生命活动中的作用
细胞质膜作为细胞的门户，能够控制物质进出细胞，只允许细胞需要的物质通过。
细胞通过主动转运方式，消耗能量将物质逆浓度梯度运输到细胞内或细胞外。
物质顺着浓度梯度或电位梯度通过细胞质膜的被动转运方式进行跨膜运输。
细胞质膜能够将细胞代谢产生的废物和有害物质排出细胞外，保持细胞内部环境的清洁。
细胞质膜通过选择性地转运H+和OH-离子，参与细胞内外酸碱平衡的调节。
细胞质膜通过选择性地通透不同离子，维持细胞内外的离子平衡和渗透压稳定。
细胞内外环境的相对稳定
细胞质膜上的受体能够识别外部信号分子，如激素、神经递质等，从而触发细胞内的信号转导途径。
外部信号分子与受体结合后，引起细胞质膜上的一系列反应，如离子通道开放、酶激活等，将信号转化为细胞内的化学或电信号进行传导。
细胞质膜上的连接结构如紧密连接、间隙连接等，能够实现细胞间的信息交流和物质交换，协调细胞间的功能。
选择透过性的异常与疾病
通道蛋白缺陷引起的疾病
囊性纤维化囊性纤维化是一种遗传性外分泌腺疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统，通常具有慢性梗阻性肺部病变、胰腺外分泌功能不良和汗液电解质异常升高的特征。其病因是位于第7对染色体CF基因突变引起的常染色体隐性遗传病，导致细胞膜对部分离子的通透性降低进而造成粘液分泌过多，而这些粘液不能自由流出呼吸管，因而一再造成感染。肾性尿崩症肾性尿崩症是一种肾小管对水重吸收功能障碍的疾病，表现为多尿、烦渴与多饮，起病常较急，一般起病日期明确，24小时尿量可多达5～10L，最多不超过18L。低比重尿为持续性，尿比重常持续在1.003或以下，尿渗透压常为50～200mOsm/kg·H O，尿色淡如清水。该病主要是由于肾脏的AQP2（水通道蛋白2）基因突变或功能障碍，导致肾脏集合管对水的通透性降低，从而影响水的重吸收。
发作性共济失调发作性共济失调是介于脊髓和脑干小脑之间的遗传性共济失调，主要为成人发病，随着年龄的增长逐渐加重，是神经系统的退行性疾病，核心症状为小脑共济失调、锥体外系征、锥体束征以及眼球震颤等，同时会伴有周围神经和视神经的萎缩，呈发作性，每次持续几分钟到几小时，1天可以发作数次，间隔期正常，随着病情的进展发作越来越频繁。其中，某些类型的发作性共济失调与离子通道的功能异常有关，如钾离子通道或钙离子通道的基因突变，可能导致神经元的兴奋性异常，从而引发共济失调的症状。
使得某些物质无法被细胞摄取或排出，导致其在体内积累或缺乏，引发相应疾病。
导致物质运输速率降低或无法正常运输，影响细胞代谢和功能。
某些药物可能抑制或改变载体蛋白的功能，导致药效降低或产生副作用。
载体蛋白与药物相互作用
载体蛋白缺陷引起的疾病
损伤导致细胞质膜通透性增加
使得细胞内外环境失衡，导致细胞功能受损或死亡。
损伤引起细胞质膜结构改变
影响细胞质膜的选择透过性，导致物质泄漏或异常进入，引发疾病。
损伤与细胞质膜修复机制
细胞具有一定的自我修复能力，但损伤严重时可能导致修复机制失效，引发疾病。
细胞质膜损伤与疾病的关系
利用荧光染料标记特定分子，观察其在细胞质膜上的通透性情况。
通过测量细胞膜电位变化，反映细胞质膜对不同离子的通透性。
利用放射性同位素标记分子，追踪其在细胞内的运动轨迹和通透性。
运用基因工程、蛋白质工程等技术，研究细胞质膜选择透过性的分子机制。
细胞质膜选择透过性的研究方法
细胞质膜通透性调控技术的应用
通过调控细胞质膜的通透性，实现药物在细胞内的靶向释放。
利用不同细胞质膜通透性的差异，实现细胞的分离与纯化。
基于细胞质膜通透性变化，设计生物传感器，用于检测生物分子或环境因素。
通过调控细胞质膜通透性，提高细胞对治疗药物的敏感性，增强治疗效果。
研究药物分子如何通过细胞质膜进入细胞内，以及其在细胞内的分布和代谢过程。
细胞质膜在药物研发中的应用
研究细胞膜穿透肽的结构和功能，开发新型的药物传递系统，提高药物的生物利用度。
利用细胞质膜的选择透过性，设计药物控释系统，实现药物的定时、定量释放。
基于细胞质膜上特定分子的结构和功能，筛选潜在的药物靶点。
开发新的研究方法和技术
如利用高通量筛选技术，快速鉴定与细胞质膜选择透过性相关的基因和蛋白质。
深入研究细胞质膜选择透过性的分子机制
进一步探究细胞质膜上的通道、载体蛋白等如何协同作用，实现物质的选择性通透。
拓展细胞质膜选择透过性的应用领域
例如，在药物传递系统中，利用细胞质膜的选择透过性，将药物准确地送到病变细胞。
细胞质膜选择透过性研究的未来方向
它作为细胞的边界，将细胞与外界环境分隔开，维持细胞内部环境的相对稳定。
细胞质膜是细胞的重要结构之一
通过选择性地通透物质，细胞质膜实现了物质在细胞内外之间的运输和信号的传递。
细胞质膜参与物质运输和信号转导
如遗传性疾病、免疫性疾病、神经退行性疾病等，都与细胞质膜的功能异常有关。
细胞质膜与多种疾病的发生和发展密切相关
细胞质膜在生物学研究中的地位和作用
加深对细胞结构和功能的理解
通过学习细胞质膜的选择透过性，学生可以更加深入地了解细胞的结构和功能，以及细胞如何与外界环境进行物质交换。
对高中生物学课程的启示和意义
培养科学探究能力和实验技能
通过相关的实验和探究活动，学生可以掌握科学研究的基本方法和技能，培养科学探究能力和实验技能。
细胞质膜的选择透过性是生物学研究的重要领域之一，学习相关知识可以帮助学生了解生物学的前沿动态和发展趋势。