细胞膜的生物学特征精选(九篇)

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第1篇：细胞膜的生物学特征范文

关键词：生物教学；创造性思维；思考

中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）30-0149-02

在中学生物教学中，教师要主动进行教育思想转变，让学生乐于参与到教学中，变被动为主动，也要从多方面引导、激发、培养学生学习生物的兴趣，让学生体会生物带给他们的无穷乐趣，感受生物学科的魅力，从而使得教学产生最佳效果。

一、创设问题激发学生的生物思维

思维能力是物质发展的最高成就，恩格斯把思维着的精神称作物质“自己在地球上的最美的花朵”。由此可知道，在教学过程中对学生的思维能力培养是十分重要的，尤其是在生物教学中更需要激发学生的思维能力，教师在教授生物课程时，能培养学生学会认识或者能理解生物学的规律，学生将学会从生物的现象概括出其内在联系，就能把所学的生物知识运用到实践中去，这样在生活中学会用生物知识来解决生活中的问题，他们将对生物学习产生更强烈的学习兴趣。

例如，在学习遗传的基本规律前，先让学生观察自己家庭成员的一些性状，调查自己所了解的或一知半解的有关遗传方面的现象。学生经过认真的观察调查，问题情境就会不断出现：“为什么我父母都是双眼皮，而我却是单眼皮，有时甚至是一个眼单眼皮，另一眼双眼皮？”……引导学生联想、思考，促使学生深入提出问题，使问题层出不穷。

当讲到《基因对性状的控制》的时候，教师要先引导学生观察“转基因超级鼠和小鼠的图”，教师再向学生提出问题：（1）控制小鼠性状的基因是什么基因？（2）在获得转基因超级鼠的过程中，生物的性状和基因有什么关系？（3）那么在生物的传种接代的过程中，传下去的究竟是性状呢，还是控制性状的基因呢？通过提问题的形式，可以给学生有一个思考的空间，再通过引导来步步加深知识，层层深入到知识的核心内容，这样，学生学习知识很轻松，对知识的理解程度也更加深刻。

生物教学中通过提问设计方式，使学生对生物思维由感性的东西逐渐引向理性的抽象概括，再把感性认识和思维活动紧密结合起来，学生的思维能力将得到更大的提高。

二、采用现代教学手段

现代多媒体技术拥有充足的信息，声像并茂、生动活泼，具有强烈的感染力和吸引力，它能激发学生的兴趣，活跃思维，调动学生积极性。多媒体教学是迄今为止表现功能最强大，人机交流最为便利的一种现代化教学技术。例如在教学《建立自然保护区》时，为激发学生学习的兴趣，在课件的开始以一幅高山瀑布的画面配合流水潺潺、百鸟争鸣的声音，然后展示我国特有的珍稀鸟类的图片和一些珍稀种植物的图片，以此来激发学生学习本课的兴趣。运用多媒体技术，能变抽象为形象、变微观为宏观、变静态为动态。

在讲《生物圈是所有生物的家》章节时，先让学生认识生物圈，讲解生物与环境之间的适应与影响、生态系统的组成及能量流动等，教师可以对学生进行点拨，用多媒体播放课件：一片树林和多种多样的生态系统视频，先让学生联想再通过视频指出这片树林中有哪些动物和植物。利用视频播放形式来引发学生回忆或思考：视频播放的树林中，同学们认为绿色植物在整个系统中起到什么作用？这个生态系统中由哪些成分组成？同学们回忆一下我们曾经讲课中介绍的能量流动的特点及物质是如何循环于生态系统中？教师边播放视频边给学生提出一些问题。让学生在观看视频中可以相互地讨论。这样学生不仅仅能回忆旧知识，还能对知识进行进一步记忆，同时也使学生通过看视频获取新的知识，这对培养学生的思维能力和分析问题及解决问题的能力有很大的促进作用。

三、创设宽松的生物课堂环境

对于培养学生的思维能力，创设情境极其重要。在生物教学中怎样来创设情境呢？在多年的生物教学中总结了一个经验，一般中学生都喜欢看稀奇或者实物的东西，课本的理论对学生的吸引力不大，因此，可以利用生物标本、模型、实物、录像等教学“道具”，或在日常生活和生产中经常看到的一些生物学现象，从这方面来给学生创造情境。

在学习《细胞通过分裂产生新细胞》一节时，有的同学提出：一棵树从幼苗逐年长高成一个大的植物体，这与细胞的什么生理功能有关？高等动物的受精卵经过分裂后，为什么能形成结构和功能不同的细胞？当讲“细胞分裂”时，首先让学生观察了解课本上有的细胞分裂的模型图片，再利用现代多媒体演示细胞分裂的具体过程，这样一来，在学生的大脑中就形成了“情境”，这样一来，学生对细胞的学习就更加有兴趣了。

四、用分析综合方法提高学生观察能力

在生物教学中，要培养学生创造性思维能力，教师应严格遵循“分析—综合—再分析—再综合”的教学规律。通过对各种生物的生理现象或者某一种形态进行分层剖析，将各个系统的特征辨析清楚，再加以综合概括，既能加深理解各系统的结构特点和生理功能，又能激发和活跃学生的思维活动。

讲授《细胞膜控制物质的进出》时，引导学生观察“细胞膜控制物质出入细胞的图片”，继而播放细胞膜控制物质进出的动画，然后开始进行分析：（1）细胞膜把细胞与外界分隔开；（2）细胞膜并没有把细胞完全封闭起来；（3）有用的物质能进来，同时把细胞产生的废物排出去，有用的物质还不能出去。

教师在授课时，特别注意对课本知识的归纳总结，如授完《细胞膜控制物质的进出》时，教师应总结为：“细胞就是通过细胞膜与外界进行的物质交换。”这样有个总结式的授课，不但把知识的脉络和思路传授给学生，还给学生传递了细胞的定义及物质是如何在细胞里运动的。

五、小结

总之，在生物教学中培养学生的思维能力有利于发展学生智力，培养学生的能力，有利于培养学生的创新精神，全面提高学生素质，能激发学生学习的兴趣，大大提高课堂效率。培养学生的思维能力是一个长期复杂的过程，需要我们每位教师艰苦努力不断探索。

参考文献：

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[2]赵素芹.生物教学中兴趣化教学的策略[J].新课程（教师），2010，（04）.

第2篇：细胞膜的生物学特征范文

【摘要】 目的 研究胃癌及癌旁正常组织细胞膜中蛋白质及脂质的傅立叶变换红外光谱(FTIR)的光谱变化及与相应组织、细胞层次光谱变化的差异。方法 提取肿瘤组织和癌旁正常组织的细胞膜，将细胞膜进行溴化钾压片，应用Nicolet Magna750型红外光谱仪对细胞膜的溴化钾压片进行红外光谱检测，获得细胞膜的光谱图，选择其特征性光谱与胃癌组织、胃癌细胞株的相应光谱进行比对。结果 胃癌组织细胞膜的红外光谱特征与相应正常组织细胞膜光谱特征存在异同，且胃癌组织细胞膜与胃癌组织、胃癌细胞株的光谱特征存在异同。主要表现在与脂类相关的2955、2920、2850、1740cm-1谱带的变化。结论 胃癌组织及癌旁正常组织细胞膜上生物大分子红外光谱发生变化及与相应组织、细胞层次红外光谱之间存在差异，其丰富了生物组织红外光谱研究的内容。

【关键词】 胃癌;细胞膜;红外光谱;膜蛋白;膜磷脂

ABSTRACT: Objective To study the protein and lipid in the membrane of gastric cancer tissues and normal tissues with Fourier transform infrared (FTIR) and explore the special spectral features of the membrane of gastric cancer tissues compared with the membrane of normal tissues， cancer cells and cancer tissues. Methods We extracted membrane from cancer tissue and normal tissue samples， sheeted them with KBr， observed them by FTIR and compared the spectral data of the membrane of gastric cancer tissues， the membrane of normal tissues， cancer cells and cancer tissues. Results Both similarities and differences were found in the infrared spectral features between the membranes of gastric cancer tissues and normal tissues. The spectral features of the membrane of gastric cancer tissues had similarities and differences with those of gastric tissues and grastric cell strain， which were shown in the changes of the 2957， 2927， 2853 and 1740cm-1 bands related to lipids. Conclusion The results suggest that the spectral features of the membrane of gastric cancer tissues are significantly different from those of the membrane of normal tissues， cancer cells and cancer tissues， which has enriched studies on biological tissues infrared spectroscopy.

KEY WORDS: gastric cancer; membrane; infrared spectrum; membrane protein; membrane lipid

胃癌是常见的恶性肿瘤，其发病率在男性恶性肿瘤中仅次于肺癌，在女性居第四位。在全球范围内，胃癌高发国家是日本、俄罗斯、南非等地。在我国，北方的胃癌发病率明显高于南方。据报道，中国每年新发胃癌患者40万人、死亡人数达30万人，而且已呈现年轻化趋势。由于胃癌早期发现困难，预后很差，而早期发现是提高预后的关键。已有学者用傅立叶变换红外光谱(fourier transform infrared， FTIR)技术对胃癌组织和胃黏膜正常组织之间光谱变化进行了研究，发现二者之间有明显的差异，但对于胃癌组织细胞膜和正常组织细胞膜的FTIR研究尚未见报道。本研究应用FTIR技术对胃癌及癌旁正常组织细胞膜中的蛋白质和脂质的变化进行了检测。

1 材料与方法

1.1 标本取材和处理 30例样本均取自西安交通大学医学院第一附属医院2008年2～3月间胃癌患者手术后新鲜标本。手术切除胃标本后生理盐水冲洗净黏液和血污，切取1cm3大小组织2块，一块取自肿瘤中心(非坏死部位)部位，另一块取自离肿瘤切缘最远端。所取组织一分为二，一块放入液氮中冷冻保存备用;另一块100mg/L甲醛溶液固定，石蜡包埋，常规病理切片染色检查。

1.2 细胞膜的提取 胃癌及癌旁正常胃黏膜组织细胞膜的制备参照文献[1]方法进行。①取出标本，去除血污及结缔组织，将组织剪碎并于匀浆器中进行匀浆，制成细胞悬液;②细胞悬液1000r/min离心20min，弃上清液，保留沉淀;③用Tris低渗液重悬沉淀，4℃下超声破膜30min;④破膜后于4℃下以1000r/min离心20min，保留上清液;⑤将上清液于4℃下10000g离心20min，弃上清保留沉淀，即为细胞膜;⑥重复上一步骤1次;⑦将细胞膜沉淀真空低温下干燥30min。

1.3 细胞膜纯度的鉴定 用电子显微镜对细胞膜的纯度及膜结构进行鉴定，观察到细胞膜的片状物及由细胞膜卷曲形成的小泡，未发现其他细胞器和细胞成分。

1.4 仪器与方法 采用Nicolet Magna750红外光谱仪。室温条件下，将细胞膜制成溴化钾压片。将溴化钾压片放置于仪器中进行检测，记录红外光谱。扫描次数为128次，扫描范围4000～900cm-1，分辨率4cm-1。光谱用Omnic5.0专用软件分析，逐一测量红外光谱的峰位和峰高。

2 结 果

2.1 病理结果 30例标本经过HE染色病理学检查均为腺癌(图1)。

2.2 红外结果 ①与蛋白有关的谱带：在组织及细胞的红外吸收谱带上，在1800～1500cm-1蛋白质吸收酰胺Ⅰ、Ⅱ谱带范围内，1550cm-1处的酰胺Ⅱ带在癌组织中显得比较弱，峰型低平，而在正常组织中则较强，峰型高尖。相对强度I1650/I1560的比值在癌组织中要比正常组织高(图2)。

②在1500～1300cm-1区间，分别在1453cm-1和1402cm-1附近在组织、细胞及细胞膜的红外光谱中均出现两个吸收峰，两个谱峰的强度在正常、恶性组织的细胞、细胞膜中变化一致，这与前期研究结果相似，都表现为在正常组织中1453cm-1处的峰强于1402cm-1处，而在恶性组织中则相反(图3)。

图3 胃癌及癌旁正常组织细胞膜在1500～1300cm-1区间的FTIR谱图

Fig.3 FTIR spectra of the membrane of cancer and normal tissues from gastric area (1500-1300cm-1)

A: normal; B: cancer

③在3000～2000cm-1区间，在2920cm-1和2850cm-1附近出现的两个波峰在细胞膜的红外光谱图中出现率为100%，且在肿瘤组织细胞膜中的比在癌旁正常组织细胞膜的显得高大(图4)。在1740cm-1附近的吸收峰，在肿瘤组织细胞膜中的比在癌旁正常组织细胞膜的显得高大(图2)，相对强度I1740/I1560的比值肿瘤组织明显高于正常组织。

图4 胃癌及癌旁正常组织细胞膜在3000～2800 cm-1区间的FTIR谱图

Fig.4 FTIR spectra of the membrane of cancer and normal tissues from gastric area (3000-2800cm-1)

A: normal; B: cancer

3 讨 论

作为生命最基本的单位，细胞在恶变过程中除了细胞核、细胞质中蛋白质及脂类等发生变化外，胞膜上的生物大分子如蛋白质、磷脂的结构也发生变化。已有研究表明细胞膜发生的变化对细胞功能的影响意义巨大，其改变了细胞与环境之间的物质流、能量流及信息流[2]。几乎细胞所有的功能都与细胞膜上的蛋白和磷脂有关[3]，所以研究细胞膜上磷脂和蛋白质的变化不仅是对组织、细胞红外的补充，更利于探索膜上大分子结构与功能改变的红外信息。

本研究发现，与蛋白有关的酰胺Ⅰ、Ⅱ谱带变化与课题组前期的研究结果一致[46]。作为与细胞膜磷脂中的甲基和亚甲基的振动[7]有关的2920cm-1和2850cm-1附近的两个谱峰的变化，与在胃癌组织及细胞水平发现的结果存在差异[8]。细胞膜中I1740/I1560的比值与在胃癌组织、细胞等的层面也存在较大差异[910]。

通过比较细胞膜和组织及细胞的红外光谱变化，发现差异主要表现在膜上与蛋白质及磷脂相关的吸收谱带。在1650cm-1和1550cm-1附近，1550cm-1处的酰胺Ⅱ带在癌组织中显得比较弱，峰型低平，而在正常组织中则较强，峰型高尖。相对强度I1650/I1560的比值在癌组织中要比正常组织高，这主要与癌细胞在发生发展过程中细胞膜上的通道、受体及载体改变有关[11]。与脂类有关的吸收谱带则表现为：2920cm-1、2850cm-1和1740cm-1附近的谱带在细胞膜的红外光谱中出现率为100%，且在癌组织细胞膜比在癌旁正常组织细胞膜中波峰显得高大，提示癌组织细胞膜中磷脂含量增加，与安萍[12]、TOYRAN[13]等研究结果一致。本研究发现癌及正常组织细胞膜的红外改变有与组织和细胞水平改变一致的地方，主要表现在1453cm-1和1402cm-1附近的波谱，表现为在癌旁正常组织的细胞膜中1453cm-1处的峰强于1402cm-1处，而在癌组织细胞膜中则相反。这可能与癌细胞与正常细胞中磷脂成分和含量发生改变有关，尚有待进一步研究证实。

参考文献

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第3篇：细胞膜的生物学特征范文

【关键词】生物教学；迁移能力

例1（2008全国理综卷1）.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DN段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DN段种类数是（ ）

A.3 B.4 C.9 D.12

答案：C。本题不仅考查学生对限制性内切酶功能的记忆能力，而且考查学生对知识的迁移运用能力。具体地说就是灵活运用数学方法解决生物学问题的能力。解答此题，按数学中的组合法算（题意限定只能是相邻片断之间的组合）：

（a+b+c+d）+3（ab+bc+cd）+2（abc+bcd）=9.

例2（2008全国理综卷1）30.Ⅱ.肌肉受到刺激会产生收缩，肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经一肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接（实验期间用生理盐水湿润标本），如图所示。图中②、④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。请回答：

（1）①、②、③、④中能进行兴奋传递的是 （填写标号）；能进行兴奋传导的是 （填写标号）。

（2）右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的 电流会对③的神经纤维产生 作用，从而引起③的神经纤维兴奋。

（3）直接刺激③会引起收缩的肌肉是 。

解析：解答此题应抓住两个关键信息：一是肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一致；二是图中②，④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。这样我们就可以将兴奋在肌肉中的传导看作在神经纤维上的传导，兴奋在神经纤维与肌细胞之间接头处的传递看作在突触间的传递。这样透过现象看本质，问题就迎刃而解了。（1）要明确传导与传递的区别。兴奋的传递是在突触间进行的，因此是②，④；兴奋的传导是在神经纤维上进行的，因此是①、③。（2）肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一致，兴奋在神经纤维上是局部电流的形式向两侧传导的。右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的局部电流会对③的神经纤维产生刺激作用，从而引起③的神经纤维兴奋。（3）兴奋在神经纤维上的传导是双向的，兴奋在突触间的传递是单向的。③和右肌肉相当于一个神经元的神经纤维，所以直接刺激③会引起右肌肉收缩，同时兴奋可以经④相当于突触传递到左肌肉使其收缩。理解题意，获取信息并将信息迁移到所学知识上是解答本题的关键。

由此看来试题的背景直接取材于课本，但并非是课本的简单再现，而是课本知识的迁移。因此，在平常的教学过程中应重视对学生进行分析迁移能力的培养。

一、紧扣教材，夯实基础

生物学领域中核心的基础知识体现在新课程标准的三个必修模块上，在高三复习中必须重视必修模块内容的复习教学，让学生打好扎实的基础。扎实的基础能更好促进学习的迁移，在基础知识的学习中，应尽量在回忆旧知识的基础上引出新知识，努力找出知识点的内在联系。这样有利于培养学生的知识迁移能力。

二、改变教法，注重过程

传统教学以讲授为主，学生的学习方式以接受式学习为主。只重视结论，而把形成结论的生动过程变成单调刻板的条文背诵，就等同于从源头上剥离了知识与智力的内在联系。学生就完全处于消极被动的听讲、记忆、模仿等低级层次的智力活动之中，不利于学生的发展，更不利于学生对知识的迁移。

三、注重归纳，对比学习

注重对知识的归纳总结和整理，如对横向关联知识的结合与比较、相近知识的比较。（如：①染色体、姐妹染色单体、同源染色体、非同源染色体的对比；②染色体、DNA、基因、核苷酸4个不同基本概念的联系；③DNA复制、转录、翻译合成蛋白质之间比较；④极体和极核的区别和联系；⑤核遗传与质遗传的比较；⑥常染色体遗传与伴性遗传的比较；⑦显性遗传与隐性遗传比较；⑧基因突变、基因重组、染色体变异间的比较；⑨杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种比较；⑩无籽西瓜与无籽番茄比较等）通过相关知识的系统比较，可以帮助学生全面深刻地掌握学习内容，促进学生对知识积极地迁移。

第4篇：细胞膜的生物学特征范文

生物学的基本概念、原理和规律，是在大量研究的基础上总结和概括出来的，具有严密的逻辑性，课本中各章节内容之间，也具有密切联系，下面给大家分享一些关于高中生物必修二知识点，希望对大家有所帮助。

高中生物必修二知识点11.细胞膜的主要成分：蛋白质、脂质(和少量的糖类)

(各种膜所含蛋白质、脂质的比例与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多)

2.细胞膜的功能：①将细胞与外界环境隔开(以保障细胞内部环境的相对稳定);

②控制物质进出细胞(物质能否通过细胞膜，并不是取决于分子的大小，而是根据细胞生命活动的需要);③进行细胞间的信息交流。

3.细胞间信息交流的方式多种多样，常见的3种方式：①细胞分泌的化学物质如激素，随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞;②相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞(如和卵细胞之间的识别和结合);③相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞(如高等绿色植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用)

4.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。

5.制备纯净的细胞膜常用的材料：应选用人和哺乳动物成熟的红细胞，原因是：因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器;

制备的方法：将选取的材料放入清水中，由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度，细胞将吸水涨破，再用离心的方法获得纯净的细胞膜。

6.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。

细胞癌变的指标之一是细胞膜成分发生改变，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质超过正常值

7.植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶;

功能：对植物细胞有支持和保护的作用。

8.细胞质包括细胞器和细胞质基质。

细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多酶。

功能：细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，细胞质基质为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。

9.分离各种细胞器的方法：差速离心法。

10.线粒体内膜向内折叠形成“嵴”，增大细胞内膜面积;

在线粒体的内膜、基质中含有与有氧呼吸有关的酶，分别是有氧呼吸第三、二阶段的场所，生物体95%的能量来自线粒体，又叫“动力车间”。

11.叶绿体只存在于植物的绿色细胞中。

扁平的椭球形或球形，双层膜结构。含少量的DNA、RNA。在类囊体薄膜(基粒)上有色素和与光合作用光反应有关的酶，是光反应场所;在基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，是暗反应场所。由圆饼状的囊状结构堆叠而成基粒，增大膜面积。

12.线粒体和叶绿体的相同点：①具有双层膜结构②都含少量的DNA和RNA，具有遗传的相对独立性

③都能产生ATP，都属于能量转换器。

13.内质网：在结构上内连核膜，外连细胞膜;功能：①增大细胞内的膜面积②是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间(内质网是蛋白质空间结构形成的场所)

14.核糖体：无膜结构，是合成蛋白质的场所。

附着在内质网上的核糖体合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰岛素、生长激素、抗体等);游离的核糖体合成的是胞内蛋白(如呼吸氧化酶、血红蛋白等)。

15.高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工,分类,包装,运输。

(动植物细胞共有的细胞器，但功能不同：植物:与细胞壁的形成有关;动物:与细胞分泌物的形成有关)

16.中心体：存在于动物和某些低等植物(如衣藻、团藻等)中。

无膜结构，由垂直的两个中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。

17.液泡：单层膜，成熟的植物有中央大液泡。

功能：贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态

18.溶酶体：消化车间，内含许多水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌。

19.与分泌蛋白合成有关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;

与分泌蛋白合成有关的膜性细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体;

与分泌蛋白的合成和分泌有关的结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜

植物细胞特有的结构：细胞壁、叶绿体、液泡(植物根尖分生区细胞不含有的细胞器：叶绿体、大液泡)

判断低等植物细胞的依据：既有细胞壁、叶绿体或液泡，又有中心体

具双层膜的结构：线粒体、叶绿体、核膜(具双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体)

单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

无膜结构(不含磷脂分子)的细胞器：中心体、核糖体

产生ATP的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质(产生ATP的细胞器：叶绿体、线粒体)

植物根尖(分生区)细胞产生ATP的场所：线粒体、细胞质基质

产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(有水参与反应的细胞器：线粒体、叶绿体等)

含有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(核糖体中只有RNA，且含RNA最多)

与主动运输有关的细胞器：核糖体(合成载体)、线粒体(产生能量)

与细胞分裂有关的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体

能发生碱基互补配对的结构：线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核)

含有色素的细胞器：叶绿体、液泡、(有色体中只含类胡萝卜素)储藏细胞营养物质的细胞器：液泡

与细胞壁的形成有关的细胞器：高尔基体;可合成糖类的细胞器：叶绿体、高尔基体

在光镜下可见的细胞结构：细胞壁、细胞膜、叶绿体、线粒体、液泡、细胞板、染色体

(核糖体的结构太小，光镜下看不见)

20.细胞功能的差异，主要是由细胞器的种类和数量决定的。

21.蛋白质合成场所是核糖体;

蛋白质空间结构的形成场所是内质网;成熟蛋白质的形成场所是高尔基体。

22.分泌蛋白合成和运输的途径：核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜

23.生物膜的转化中心是内质网。

可直接转化的膜：内质网膜和核膜、内质网膜和细胞膜、内质网膜和线粒体膜;

可间接转化的膜(以囊泡形式转化的膜)：内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜。

24.生物膜系统的组成：细胞膜、核膜、细胞器膜等共同构成(也包括分泌蛋白形成过程中的囊泡)

25.生物膜在组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系。

26.生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用②广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

27.研究生物膜的意义：①在工业上，模拟生物膜进行海水淡化、污水处理②在医学上，用人工合成的膜材料代替病变器官(如用于治疗尿毒症的透析型人工肾，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内)③在农业上，研究生物膜寻找改善农作物品质的新途径。

(运用的原理都是细胞膜的选择透过性)

28.将海水稀释用于无土栽培的设想变为现实的重要意义：节约淡水资源(或利用海水资源);

如用这种稀释的海水栽培植物，应考虑的主要问题有：①稀释的比例②稀释后所含离子的种类和数量是否满足蔬菜生长的需要。

29.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

30.细胞核的结构：包括核膜(双层膜)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质。

(细胞核是细胞结构中最重要的部分)细胞核功能：是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

31.核孔的作用：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流(通过核孔进入细胞质的物质：mRNA;

通过核孔进入细胞核的物质：DNA聚合酶、解旋酶等。通过核孔进行物质交换时经过的膜结构为0层

而葡萄糖和氨基酸等物质进出细胞核必须通过核膜，运输方式是主动运输，需经过2层膜)

32.染色体的主要成分：DNA和蛋白质;

染色质是容易被碱性染料(龙胆紫溶液、醋酸洋红液、甲基绿等)染成深色的物质。染色体与染色质的关系是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

33.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

哺乳动物成熟的红细胞、植物的筛管细胞中没有细胞核;

高中生物必修二知识点2生物十项经典理论

1.遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。

定向的自然选择决定着生物进化的方向。

2.种内斗争，对于失败的个体来说是有害的，甚至会造成死亡，但是，对于整个种群的生存是有利的。

3.生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。

4.生物与生存环境的关系是：适应环境，受到环境因素的影响，同时也在改变环境。

5.生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不是绝对的，完全的适应。

6.生物对环境的适应既有普遍性又有相对性。

生物适应环境的同时，也能够影响环境。

7.生物与环境之间是相互作用的，它们是一个不可分割的统一整体。

8.种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。

种群的特征包括：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。

9.生物群落是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。

10.所有的生态系统都有一个共同的特点就是既有大量的生物，还有赖以生存的无机环境，二者是缺一不可的。

高中生物必修二知识点3第1节 DNA是主要的遗传物质

一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：

1、肺炎双球菌有两种类型类型：

S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性

R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性

2、实验过程(看书)

3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。

这种性状的转化是可以遗传的。

推论(格里菲思)：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质-"转化因子"。

二、1944年艾弗里的实验：

1、实验过程：

2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质)

三、减数分裂的概念

减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。

(注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)

四、减数分裂的过程

1、的形成过程：精巢(哺乳动物称)

减数第一次分裂

间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。

前期：同源染色体两两配对(称联会)，形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。

中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。

后期：同源染色体分离;非同源染色体自由组合。

第5篇：细胞膜的生物学特征范文

一、调动“问题解决”的积极情感

早在两千多年前，孔子就说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”心理学研究也证明：情感是学习动机中最活跃的部分，它能使人积极主动、心情愉快、全神贯注地倾心学习，不以学习为负担，而以学习为享受，所以人们在积极情感支配下所获得的一切知识，常常会掌握得迅速而牢固。在课堂教学过程中，拥有良好师生关系的教师，他的课特别受学生欢迎，学生不是用理智支配感情，而是以情感影响理智。所以，在教学中，教师要随时注意师生之间的情感交流，要善于处理好师生关系，使师生之间教学相长。情是心灵的钥匙，爱是教育的基础。深厚、融洽的师生关系会使课堂形成一种轻松、愉快的氛围，使学生情感高涨、思维活跃，这有助于生物教学获得成功。当然，教师重视与学生的思想情感交流，要从学习和生活两个方面进行，既要做学生的“良师”，又要做他们的“益友”，以一种平等、亲切的姿态主动去理解、关心、爱护、信任学生，从而形成一种和谐、融洽的师生关系。

二、营造“问题解决”的浓厚氛围

求知欲是从问题开始的，这就要求教师在教学过程中，要善于根据学生的认识特点和心理特征，有意识地营造“问题解决”的浓厚氛围，通过创设恰当的情境、设置有层次的问题，以疑引思，激发学生探索的欲望。最后，教师精心引导，促使学生不断地发现问题，自觉地在学中问、在问中学，把学生成功地引向知识海洋的彼岸。例如，在《物质跨膜运输的实例》教学中，我先用多媒体演示渗透原理装置的宏观和微观现象，并引导学生讨论：“为什么漏斗中液面会上升？”师生通过交流讨论，归纳出渗透装置应具备两个条件，即半透膜以及半透膜两侧溶液具有浓度差。然后我出示成熟的植物细胞图，学生提出疑问，如“一个成熟植物细胞是不是一个渗透装置”“哪部分结构代表半透膜”“两侧溶液又指哪的溶液”“细胞真的能吸水或失水吗”等。最后，学生通过动手、观察“质壁分离和复原”的实验，共同总结出植物细胞吸水和失水的原理，进一步理解了“一个成熟植物细胞是一个渗透装置”的道理。

三、打造“问题解决”的学习平台

学生自行探索和应用知识是有一个过程的，这个过程从准备到实施再到结束，除了教师指导外，更为重要的是要善于给学生打造一个“问题解决”的学习平台，以便给学生留下足够的思考时间与探索空间。同时，教师要激发学生的学习兴趣，引导他们自己去操作，自己去探讨推论，自己寻找解决问题的策略，并充分发挥学生的主观能动性和创造才能，突出他们的主体地位。例如，在学习《细胞膜的化学组成》时，我出示以下事例，引导学生提出问题并分析讨论问题。“科学研究发现下列事实：脂溶性物质极易通过细胞膜，并且细胞膜很容易被脂溶性溶剂所溶解；细胞膜易被蛋白酶水解，酶具有专一性，如蛋白酶是专门水解蛋白质的酶；用丙酮提取红细胞膜，并将其放在空气——水界面上展开，发现其面积相当于原来红细胞膜表面积的两倍。”同时，我提出问题：“通过上述事实，你能获得哪些有关细胞膜的信息？”由于学生有了探索欲望，就会积极进行讨论或从课本中去寻找答案，这样学生就由被动接受知识变成主动探究问题。

四、克服“问题解决”的思维定式

教学中让学生主动参与“问题解决”的讨论，对于激发学生的思维是一种有效的方法。教师可利用学生对某一问题的不同看法，引导学生进行讨论。由于在讨论过程中学生希望被认可的愿望非常强烈，所以教师在鼓励学生充分发表意见的同时，要适时引导学生正确分析，综合运用多种方法，养成发散思维的习惯，从不同的角度去认识问题，以克服思维定式引发问题的片面解决。因为有时候学生在解决问题时，可能只看到事物的一个方面，而看不到事物的其他方面。例如，现有斐林试剂A液（0.1g/mL的NaOH溶液）和B液（0.05g/mL的CuSO4溶液）、蒸馏水和必要的仪器，可以用来检验：①葡萄糖；②蔗糖；③麦芽糖；④纤维素；⑤DNA；⑥蛋白质。学生容易想到斐林试剂的功能是用来检验还原糖的，但不容易想到斐林试剂B液用蒸馏水稀释之后就可变成双缩脲试剂，进而用来检验蛋白质。

五、激发“问题解决”的强烈欲望

苏霍姆林斯基认为：“兴趣的源泉还在于把知识加以运用，使学生体验到一种理智高于事实和现象的权威感。”由于生物学与人类生产、生活实践密切相关，因此，在选择和设计教学内容时，教师要善于重组和加工教材，创设与现代生产、生活、科技等密切相关的情境，引导学生发现问题，让学生体验到用学到的知识来解决实际问题的乐趣。如在学习《环境污染》这部分内容时，我曾结合南通市正在积极采取措施进行濠河改造治理的实际，描述受污染前濠河两岸绿树成荫、河水清澈、鱼虾欢跃的怡人风光和污染后河面漂浮着垃圾与废弃物、河水变得又黑又臭、鱼虾消失殆尽的情形。接着告诉学生，经过人们的艰苦治理后，濠河又成为南通市一道靓丽的风景线。然后我再引导学生从中获取信息并利用信息提出相关问题，于是学生提出了如下问题：①濠河为什么会遭受污染？②今后应采取怎样的防治措施？③以上事实给人们的启示是什么……通过以上问题的解决，激发起学生“问题解决”的强烈欲望。又如，在学习细胞中的糖类等有机物时，教师若能联系日常食物中的糖类、医院药物注射用的葡萄糖溶液、糖尿病等现实生活中的素材进行教学，其教学效果自是不言而喻。

六、培养“问题解决”的实践能力

多年的教学实践使我认识到，教师只有在课堂教学中引导学生做到以下“四敢”，才能真正地让学生去发现问题，并使之成为学生生物学习的力量源泉。

1.敢说不。即对生活中人们习以为常的现象、生物学中的某些定论和观点等敢于说“不”，大胆提出不同的见解。

2.敢较真。即对一些似是而非的问题敢于较真，有追根究底、全面深入了解问题的探索精神。

3.敢怀疑。即对教材中的某些内容和操作方法敢于怀疑其合理性，以挑战、进攻和积极主动的态度去学习。

4.敢创新。即对一些生物学问题敢于创新求解，能以求异的思维来打破思维定式。

是否具备“四敢”精神是衡量学生发现问题能力高低的重要标准。同时，使学生具备“四敢”精神也是进一步培养学生发现问题能力的强有力保障，因为发现问题是为问题解决奠基。

总之，在学生的学习过程中，教师要调动学生“问题解决”的积极情感，才可能形成和谐、融洽的师生关系；要营造“问题解决”的浓厚氛围，才可以驱动学生想问、爱问；要打造“问题解决”的学习平台，才可以促使学生去发现问题；要克服“问题解决”的思维定式，才可以让学生的创新意识与能力得到发展；要激发“问题解决”的强烈欲望，才能使学生乐于运用生物学知识服务社会。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验稿）[S].北京：人民教育出版社，2003.8.

第6篇：细胞膜的生物学特征范文

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北京时间2013年10月7日晚，瑞典卡罗琳医学院将2013年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家与一位德国科学家：詹姆斯?罗斯曼、兰迪?谢克曼和托马斯?祖德霍夫。正是他们的研究共同揭开了细胞内部囊泡运输调控机制的神秘面纱展，示了一个基本的细胞生理过程的种种细节。这一发现有助于人们更清晰地认识疾病和生命。

2 高考命题猜想

近几年生物高考特别重视对学生创新精神与实践能力的考查，以能力立意为主导，考查考生对所学相关课程基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验的整体掌握程度和综合运用所学知识发现问题、提出问题、分析、解决实际问题的能力。以诺贝尔奖为背景的试题在近几年高考中已屡次出现，同样突出对学生科学探究能力、科学过程与方法以及创新精神的考查。

这类试题的典型特征是：交代取材背景，情境新、知识活、起点高、落点低，现学现用，充分体现了当今高考以能力立意的命题思想。现以2013年诺贝尔奖生理学或医学奖为背景材料，作几点高考命题猜想。

2.1 猜想1：考查囊泡转运机制

细胞在新陈代谢过程中需要将大量的物质进行分拣、包装并在正确的时间运送到正确的地点，胞内囊泡运输系统正是细胞生命活动的支柱。囊泡转运机制如图1所示。

囊泡是由单层膜包裹的精细结构，从几十纳米到数百纳米不等。囊泡运输是细胞内部一种基本的和重要的物质运输方式。目前发现，通过囊泡运输的物质主要有两类：一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂类等，主要用于细胞活动过程中膜成分的新陈代谢和信号传递等；另一类是囊泡的内含物，包括神经递质、激素、各种酶和细胞因子等，用于细胞内膜性细胞器之间物质的交流和实施特定的功能，或分泌到细胞外调节自身及其他细胞功能。

【例1】 2013年诺贝尔奖生理学或医学奖获奖成果是细胞运输系统的囊泡转运机制，这一突破性发现解释了为什么胰岛素释入血液时会有变化、神经细胞之间的信息传达以及病毒感染细胞的方式。图2表示细胞内蛋白质合成及其去向。其中①～⑦表示细胞结构，甲～丁表示细胞结构中的物质。请据图回答：

（1） 图中不含有磷脂分子的结构是 （填序号）。

（2） 图中合成的蛋白质进入⑤与进入⑥⑦的方式不同之处是 。

（3） 结构①中进行的过程是 ，甲表示的物质是 。

（4） 能进行DNA复制和转录的结构有 （填序号）。

（5） 若图左侧表示胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程，则乙、丙、丁三种物质中最可能有降血糖作用的是 。这一过程体现了细胞中各种生物膜在功能上的关系是 。

答案：（1） ① （2） 进入⑤细胞核是通过核孔；进入⑥叶绿体或⑦线粒体是通过内吞作用，借助于膜的流动性 （3） 蛋白质的合成 多肽链 （4） ⑤、⑥、⑦ （5） 丁 有明确的分工，又有密切的联系

解析：分析题图可知，结构①～⑦分别为核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体，其中核糖体不具有膜结构，即不含磷脂分子。蛋白质进入⑤细胞核是通过核孔，进入⑥叶绿体或⑦线粒体是通过内吞作用，借助于膜的流动性。细胞核、叶绿体和线粒体中都含有DNA，因此都可以发生DNA的复制和转录。胰岛素为分泌蛋白，在核糖体上合成后，需经过内质网加工，由内质网腔膨大、出芽形成囊泡，囊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，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外，即胞吐出细胞。这一过程体现了细胞中各种生物膜在功能上既有明确的分工，又有密切的联系。

2.2 猜想2：考查细胞的动态结构和功能

在传统细胞生物学中，对各种细胞器的描述往往以静态结构为主。随着近年来活细胞成像、超高分辨显微成像等技术的发展，人们对细胞器的认识已上升到动态的层面，即各种类型的细胞器虽然分别局限在特定分区内完成细胞的某些生理功能，但细胞器之间也在发生不断的物质交换，以保障细胞器的稳态和发挥其正常功能。由此，细胞生物学家所面临的基本科学问题就是：细胞内经囊泡运输的成千上万种“货物”，究竟是怎样被标记和识别，再精确地运送到特定的地点，并“卸载”的呢？另外，一旦这个运输过程发生紊乱，对细胞又将产生什么样的后果？

【例2】 2013年诺贝尔奖生理学或医学奖奖给美国科学家詹姆斯?罗斯曼、兰迪?谢克曼、德国科学家托马斯?祖德霍夫，他们的研究成果涉及到细胞运输系统的膜融合。图3是人体某组织细胞示意图，请据图回答：

（1） 结构②的主要生理功能是 。

（2） 若该图表示胰岛B细胞，则它分泌的信号分子1是 。该分子从开始合成到分泌出细胞，必须经过的结构依次是 。

（3） 外来的信号分子2作用于该细胞时，首先与细胞膜上的 结合，引起该细胞原有的生理活动发生改变，这一过程体现了细胞膜的哪一功能？ 。

（4） 该细胞中的生物膜系统包括 （填标号），在生物膜行使功能时起主要作用的物质是

。

答案：（1） 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装 （2） 胰岛素 核糖体、内质网（囊泡）、高尔基体、（囊泡）、细胞膜 （3） 信息分子 流动性 （4） 细胞膜、核膜和各种细胞器膜 蛋白质

解析：（1） 结构②是高尔基体，对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装。（2） 胰岛B细胞分泌胰岛素，则信号分子1为分泌蛋白――胰岛素，从开始合成到分泌出细胞，经过的结构依次是核糖体、内质网、（囊泡）、高尔基体、（囊泡）、细胞膜。（3） 糖蛋白即受体可以与信息分子特异性结合，从而完成细胞间的信息交流。（4） 生物膜系统包括细胞膜、核膜和各种细胞器膜，这些膜的化学组成相似，主要由磷脂和蛋白质分子组成，其中蛋白质分子结构、功能多样，在生物膜行使功能时起主要作用的是蛋白质分子。

2.3 猜想3：考查与生物大分子运输错误有关的疾病

许多人类疾病从本质上讲就是生物大分子运输错误或不能被有效运输排除掉造成的，如神经系统疾病、糖尿病及免疫系统的疾病等。针对细胞囊泡运输机制的研究为新药物的设计和研发提供了新途径，预期将有针对生物大分子运输错误的药物产生。

【例3】 科学研究表明：精神因素（焦虑、紧张等的心理应激）会使T细胞活性下降，对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降，还间接引起机体生成抗体的能力降低。图4表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图，请据图回答下列问题。

（1） 由图4可知，神经系统可通过突触前膜

直接调节免疫器官或免疫细胞的活动，还可通过下丘脑分泌有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。

（2） 精神因素使T细胞活性下降，为什么会引起机体生成抗体的能力降低？

。

（3） 维持机体稳态离不开细胞间的信息交流，动物细胞间进行信息交流的途径有：一是

（填三种）等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现；二是通过细胞的相互接触实现信息交流。吞噬细胞将抗原呈递给T细胞是通过哪种途径实现的？ 。

（4） 下列是人体的生理反应：① 流感病毒侵入人体时，有时可作用于红细胞，使红细胞成为靶细胞，导致体内产生抗红细胞抗体，这种抗体也可以对正常红细胞发生作用，引起红细胞裂解，称为溶血性贫血；② 美国有一免疫功能异常的儿童，不能接触任何病原体，少量病菌亦可导致严重发病；③ 某人一吃海鲜就出现严重的腹泻。上述三种生理反应依次属于

（A.过敏反应；B.自身免疫病；C.免疫缺陷病；D.遗传病）。

答案：（1） 神经递质 （2） 精神因素使T细胞活性下降，T细胞呈递抗原以及释放淋巴因子能力就会下降，B细胞增殖分化成的浆细胞就减少，故机体生成抗体的能力会降低 （3） 神经递质、激素、免疫活性物质 途径二 （4） BCA

解析：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定。“神经―体液―免疫”调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，其中神经调节处于主导地位。神经系统可通过突触前膜释放神经递质直接调节免疫器官或免疫细胞的活动，还可通过下丘脑分泌有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。精神因素使T细胞活性下降，T细胞呈递抗原以及释放淋巴因子能力就会下降，B细胞增殖分化成的浆细胞就减少，故机体生成抗体的能力会降低。

从图中还可以看出，动物细胞间进行信息交流的途径主要有两种：一是神经递质、激素、免疫活性物质等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现；二是通过细胞间的相互接触来实现信息交流，如吞噬细胞将抗原呈递给T细胞。

当机体免疫功能失调时，可引起过敏反应、自身免疫病以及免疫缺陷病。过敏反应是指已免疫机体在再次接受相同物质刺激时所发生的反应；自身免疫病是指自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤并出现症状；免疫缺陷病是指机体免疫功能不足或缺乏引起的疾病。

2.4 猜想4：考查神经递质释放的机制

20世纪90年代，诺贝尔奖得主托马斯?祖德霍夫聚焦于神经细胞中的钙离子敏感蛋白，描摹出钙离子流动的分子机制，并发现了突触囊泡感受外界信号的关键因子和关键蛋白――钙离子和钙结合蛋白，通过它们，突触小泡接受信号，快速准确地释放，完成神经信号的传递。

【例4】 图5左侧是神经-肌肉接头，其结构和功能与突触类似。当兴奋传导至突触小体时，突触间隙中的Ca2+通过突触前膜上的Ca2+通道内流，导致突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质。血钙正常值约为9～11 mg/100 mL血浆。低于7 mg/100 mL血浆时属低血钙，低血钙即细胞外钙浓度降低，对钙离子内流的抑制屏障作用减弱，使神经细胞兴奋性增高。请回答下列问题：

（1） 传出神经末梢及其支配的肌肉在反射弧中称为 。科学家研究发现，刺激大脑皮层的中央前回，也会引起肌肉的收缩，此时接受刺激的是反射弧中的 。

（2） 神经递质尽管是小分子物质，但仍是通过胞吐方式释放到突触间隙，其意义在于 。

（3） 乙酰胆碱属于一种兴奋性神经递质，当乙酰胆碱与肌细胞膜上相应受体结合后，引起肌肉收缩。α-银环蛇毒能与乙酰胆碱受体结合，α-银环蛇毒中毒时，肌肉表现是 。

（4） 由题中信息可知，肌肉收缩需要钙离子，但是血钙过高却会引起肌无力，原因是血钙过高降低了

。

（5） 动态皱纹又称动力性皱纹，它是由于面部表情肌长期收缩牵拉皮肤而形成的。“肉毒毒素美容”已经成为时下普遍接受的面部除皱方式。肉毒毒素是肉毒杆菌分泌的一种神经毒素，能特异地与突触前膜上Ca2+通道结合。结合图解分析“肉毒毒素美容”的原理：

。

第7篇：细胞膜的生物学特征范文

[关键词] 钙黏附蛋白; 增殖细胞核抗原; 绒毛膜癌

[中图分类号] R737.33 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)11-37-03

Expression of E-cadherin and Proliferating Cell Nuclear Antigen in Chorionic Carcinoma

KONG Huixiang WANG Xi

Department of Pathology,Zhuzhou Municipal Maternal and Child Health Hospital,Zhuzhou 412000,China

[Abstract] ObjectiveTo investigate the expression and value of E-cadherin and proliferating cell nuclear antigen(PCNA) in chorionic carcinoma. MethodsThe expression of E-cadherin and PCNA in 15 cases of normal villi and 21 cases of chorionic carcinoma was detected by using immunohistochemical method. ResultsSix in 21 cases of chorionic carcinoma showed the positive expression of E-cadherin and 13 in 15 cases of normal villi showed the positive expression(P

[Key words]E-cadherin; Proliferating cell nuclear antigen; Chorionic carcinoma

绒毛膜癌是一种高度恶性的滋养细胞肿瘤,其特点是滋养细胞失去了原来绒毛或葡萄胎的结构,侵入子宫肌层,造成局部严重破坏,并可转移至其他脏器或组织,以致病人迅速地死亡。增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)是与细胞周期密切相关的增殖细胞白,是检测肿瘤细胞增殖活性的指标,有研究表明PCNA与肿瘤等细胞增殖性疾病的发生和发展密切相关[1]。上皮钙黏附蛋白(E-cadherin,E-cad)是一种跨膜糖蛋白,是重要的细胞黏附分子和信号转导分子,参与组织形态发生、胚胎发育和细胞生命过程,其作为细胞黏附分子的功能是控制细胞移动。越来越多的研究表明,E-cad的表达下调与人类恶性肿瘤的浸润、转移及肿瘤病人的预后密切相关[2]。关于E-cad、PCNA基因在绒毛膜癌中表达情况的联合研究,国内外少见文献报道。我们采用免疫组化法检测了21例绒毛膜癌组织和15例正常绒毛组织中E-cad、PCNA的差异表达,并分析了二者与绒毛膜癌发生、发展的关系。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选择1995年1月～2006年12月本院住院绒毛膜癌(chorionic carcinoma,CC)患者的组织标本21例作为研究组,其中临床分期I期12例,Ⅱ期及其以上者9例。患者年龄22～50岁,平均32岁。以正常早期妊娠(6～12周)绒毛组织15例作为对照组。标本用中性甲醛固定,石蜡包埋,4μm连续切片,HE染色行常规病理诊断。

1.2 主要试剂及免疫组化染色

鼠抗人E-cad单克隆抗体,购自ZYMED公司,鼠抗人PCNA单克隆抗体及S-P即用型免疫组化试验盒均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。标本石蜡切片应用链霉素抗生物素蛋白-过氧化酶连接(SP)免疫组化方法(按试剂盒说明进行染色),DAB显色,苏木素复染,用已知阳性切片作为阳性对照,用磷酸盐缓冲液PBS代替一抗作为阴性对照。

1.3 结果判断

PCNA定位于细胞核,阳性染色为淡黄色或棕黄色颗粒。按文献报道[3]根据着色的强弱评分:不着色为0分,轻度着色为1分,中度着色为2分,强着色为3分。根据着色肿瘤细胞比例评分:无着色为0分,50%为3分。两种分值相加,0分为(-),1～2分为(+),3～4分为(++),5～6分为(+++)。(++)和(+++)为阳性,(-)和(+)为阴性。

E-cad定位于细胞膜的黄色颗粒为阳性信号,结合着色强度及阳性细胞百分数进行半定量评分[4]。每例切片随机选取5个高倍视野进行结果判定。依据镜下阳性染色程度(A)分为四级:无着色为0分,浅黄色1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。依据镜下阳性细胞百分数(B)分为4级:≤10 为0分,11～50 为1分,51～75 为2分,>75 为3分。每例综合染色积分:A×B所得值如≥4分视为阳性,示表达正常;

1.4 统计学方法

计数资料采用率表示,比较采用Fisher’s 精确概率检验,所有数据应用SPSS11.5软件进行统计学分析,以P

2 结果

2.1 E-cad与PCNA在正常绒毛及绒毛膜癌组织中的表达

E-cad主要定位于绒毛膜癌细胞膜,黄色颗粒为阳性,21例绒毛膜癌患者中E-cad阳性率28.6%(6例),阴性率71.4%(15例);正常绒毛组织中E-cad阳性率86.7%(13例),阴性率13.3%(2例),两者比较差异有统计学意义(P=0.001)。

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PCNA蛋白染色定位于细胞核,阳性染色为淡黄色或棕黄色颗粒,21例绒毛膜癌患者中PCNA阳性率90.5%(19例),阴性率9.5%(2例);正常绒毛组织中PCNA阳性率60.0%(9例),阴性率40.0%(6例),两者比较差异有统计学意义(P=0.002)。

2.2 绒毛膜癌组织中E-cad表达与PCNA表达的相关性

在21例绒毛膜癌组织中E-cad表达阳性者中4例PCNA表达阴性,分析两者相关性呈负相关(r=-0.513,P

3 讨论

妊娠滋养细胞疾病是一种与妊娠密切相关的疾病,包括葡萄胎、侵蚀性葡萄胎、绒毛膜癌和胎盘部位滋养细胞肿瘤,其本质是胎盘绒毛细胞变性或过度增生[5]。近年来国外学者发现,许多癌基因、抑癌基因在滋养细胞的增殖、分化、转移及滋养细胞疾病的预后中起着重要的作用。

研究肿瘤增殖动力学的一个重要方面是检测肿瘤细胞的增殖活性,细胞增殖活性可以判断肿瘤恶性程度及评估肿瘤的生物学行为。PCNA是DNA复制时所必需的调节蛋白,是与细胞增殖周期有关的周期蛋白,它参与DNA的合成和修复,为评价细胞增殖活性的重要指标之一。PCNA的阳性程度可直接反映出DNA复制的活跃程度。较高的PCNA指数预示着较高的肿瘤细胞增殖活性及较高的肿瘤组织侵犯特性[6]。孙咏梅等[7]研究发现PCNA在宫颈鳞癌中的表达率明显高于慢性宫颈炎(P

浸润和转移是恶性肿瘤最重要的生物学特征,肿瘤细胞首先脱离相邻细胞离开原发灶,黏附在细胞外基质上,然后经血道或淋巴转移[9]。细胞间黏附作用的丧失是恶性肿瘤发生侵袭转移的关键步骤之一[10]。E-cad是一类钙依赖性黏附分子,普遍存在于各类上皮细胞膜上,可促进上皮细胞间相互黏附、维持组织结构完整性与保持上皮细胞极性[11]。Yuan等[12]对165例胃癌进行免疫组化染色检测E-cad的表达,结果胃癌中E-cad的表达显著降低(P

本研究结果显示,绒毛膜癌组织中E-cad、PCNA的表达呈负相关,提示二者之间可能以负反馈调节方式参与绒毛膜癌的发生、发展。

综上所述,E-cad低表达和PCNA高表达是绒毛膜癌的重要生物学特征,参与绒毛膜癌发生发展的具体分子生物学机制尚需进一步深入研究。

[参考文献]

[1] Czyzewska J,Guziska-Ustymowicz K,Pryczynicz A,et al. Immunohistochemical evaluation of Ki-67,PCNA and MCM2 proteins proliferation index(PI)in advanced gastric cancer[J]. Folia Histochem Cytobiol,2009, 47(2):289-296.

[2] Uchikado Y,Natsugoe S,Okumura H,et al. S1ug expression in the E-cadherin preserved tumors is related to prognosis in patients with esophageal squarnous cell carcinoma[J]. Clin Cancer Res,2005,11(3):1174-1180.

[3] 任海霞,闫春梅,王卡娜,等. 宫颈鳞状细胞癌组织中PTEN、PCNA的表达及意义[J]. 山东医药,2008,48(43):17-18.

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[6] Ebelt,Neid M,Tannapfel A,et al. Prognostic significance of proliferation markers in hepatocellular carcinoma(HCC)[J]. Zentralbl Chir,2000,125:597-601.

[7] 孙咏梅,陈迎秀,贾惠英,等. PCNA,Ki-67,p53蛋白及β-HCG在宫颈鳞癌中的表达及临床病理意义[J]. 江苏大学学报(医学版),2009,19(3):250-252.

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[9] Hebbard LW,Garlatti M,Young LJ,et al. T-cadherin supports angiogenesis and adiponectin association with the vasculature in a mouse mammary tumor model[J]. Cancer Res,2008,68(5):1407-1416.

[10] Balaram P,Alex S,Panikkar B,et a1. Adhesion-related proteins E-cadherin,P-cadherin,CD44,and CD44v6,and antimetastatic protein nm 23H1 in complete hydatidiform moles in relation to invasion potential[J]. Int J Gynecol Cancer,2004,14(3):532-539.

[11] Baranwal S,Alahari SK. Molecular mechanisms controlling E-cadherin expression in breast cancer[J]. Biochem Biophys Res Commun,2009,384(1):6-11.

[12] Yuan W,Chen Z,Wu S,et al. Expression of EphA2 and E-cadherin in gastric cancer:correlated with tumor progression and lymphogenous metastasis[J]. Pathol Oncol Res,2009,15(3):473-478.

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第8篇：细胞膜的生物学特征范文

物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。通过跨膜运输，可以沟通细胞内外及细胞内各细胞器之间的联系，保证新陈代谢等生命活动中的正常物质交换，也是生物膜能量转换和信息传递等功能的基础。下面小编给大家分享一些高中生物跨膜运输知识点，希望能够帮助大家，欢迎阅读!

高中生物跨膜运输知识一、脂溶性的非极性分子在任何细胞中都以自由扩散方式穿过磷脂双分子层

脂溶性的非极性分子包括甘油、脂肪酸、苯、脂溶性维生素、O2等。

由于细胞膜中含有大量磷脂，并形成双分子层构成细胞膜的基本支架，根据相似相溶原理，这些物质就能直接穿过脂双层而进出细胞。当然，它们是进还是出，则完全取决于细胞内外浓度差：若细胞外浓度高就进入细胞，若细胞内浓度高就流出细胞，动力都是来自浓度差。由此可见，这些物质出入细胞的方式属于自由扩散，扩散的最终结果使这些物质在细胞内外保持平衡，若不能保持平衡就会一直扩散下去。(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟!)

二、非脂溶性的极性分子和带电离子通过膜蛋白以不同的方式进出细胞

1.水等分子量很小的极性小分子物质通过特殊通道以自由扩散的方式穿过膜。

水、二氧化碳、乙醇、尿素等极性小分子不溶于脂，因而不能像脂溶性物质那样直接穿过磷脂双分子层，但它们却是典型的以自由扩散方式穿过膜的物质。

那么它们是怎样进行自由扩散的呢?目前弄得比较清楚的是水的自由扩散过程。科学家研究发现，在细胞的膜蛋白中有一类具有通道作用的蛋白质，叫做通道蛋白，在通道蛋白中又有一种是专门提供给水进出细胞的，叫水的通道，这种水的通道的典型特征是具有特定大小的孔径，这种孔径可以保证水的通过，但其他物质却不能通过，并且这种水的通道是始终开放着的，所以细胞内外的水分子只要存在浓度差，就会由高浓度一侧穿过该通道进入低浓度一侧，使细胞两侧的水分子浓度保持平衡。

这类物质的自由扩散和脂溶性物质的自由扩散的主要区别表现在途径上：一个是通过磷脂双分子层，一个是通过通道蛋白。

2.葡萄糖和氨基酸等分子量较大的极性小分子通过载体以协助扩散和主动运输两种方式出入细胞葡萄糖和氨基酸等小分子颗粒因为是极性分子，不溶于脂，同时细胞膜上又缺乏相应的通道蛋白，所以它们既不能以自由扩散方式穿过脂双层，也不能像水那样通过通道来进行自由扩散。

但细胞膜上有能分别与葡萄糖和氨基酸等小分子特异性结合的载体蛋白，这种载体蛋白能通过与相应物质发生特异性结合，使蛋白质的构象发生变化，从而实现对相应物质的跨膜运输。这种跨膜运输当把所运输的物质由高浓度一侧运输到低浓度一侧时，不需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个协助扩散的过程;但若是把所运输的物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧时，则需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个主动运输的过程。

例如，人体消化道内的葡萄糖和氨基酸因浓度一般低于消化道上皮细胞，所以它们吸收到人体内的过程是主动运输;而红细胞等组织细胞因葡萄糖和氨基酸的浓度低于它们所处的内环境，所以吸收的方式一般是协助扩散。有人为了探究小肠上皮细胞是否一定以主动运输方式吸收葡萄糖，将小肠上皮细胞分别放在葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞和葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞的葡萄糖溶液中，通过观察小肠上皮细胞的耗氧量来确定葡萄糖的运输方式，结果发现小肠上皮细胞在外界葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞时，耗氧量明显低于外界葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞时的耗氧量。而放在高浓度葡萄糖溶液中的小肠上皮细胞，开始耗氧相对较慢，但随着细胞外的葡萄糖不断被吸收，在某一时刻，小肠上皮细胞的耗氧量会突然增加。耗氧量增加其实是细胞消耗ATP增加的表现，所以上述实验证明了小肠上皮细胞既可以通过主动运输方式吸收葡萄糖，也可以通过协助扩散方式吸收葡萄糖。具体哪种方式则是取决于细胞内外的葡萄糖浓度差。

3.Na+、K+、Ca2+等带电离子通过通道和载体以自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式出入细胞

Na+、K+、Ca2+等带电离子因为带有电荷，显然不能以自由扩散方式穿过磷脂双分子层，但这并不意味着它们就不能进行自由扩散，事实上不同的离子在不同的条件下可以以自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式出入细胞。

有些离子可以通过自由扩散出入细胞。细胞膜上通道蛋白除了前面提到的水通道之外，还有一些门通道，如Na+通道、K+通道等。这些门通道同样具有专一性，如Na+通道只能让Na+通过，K+通道只让K+通过。但与水通道不同的地方是：水通道是连续开放的，水分子只要在通道两侧有浓度差存在，就会穿过通道;门通道的开放是不连续的，只有在特定条件刺激下，门通道被瞬时打开，相应的粒子才能穿过通道，并且是由高浓度一侧流到低浓度一侧，可见此时的穿越方式应属于自由扩散。典型的例子是神经细胞在受到刺激时，细胞的膜电位会由外正内负变成外负内正，这主要是由于细胞外高浓度Na+通过Na+通道的瞬时打开自由扩散到细胞内的结果。

不过离子通道的开启时间是极短的，一般在几毫秒后，通道关闭，这种自由扩散就会停止，所以Na+、K+不能通过这些门通道的自由扩散而使细胞内外的Na+、K+离子保持平衡。

高考生物学习方法不断回顾，温故知新。

生物教材中有些知识会在前后不同的章节中出现，如关于DNA的知识，我们会分别在绪论、组成生物体的化合物、遗传和变异等部分学习到;各种细胞器的功能又多在新陈代谢部分有具体的描述。这些内容在学习后面的知识时应注意不断回顾，将前后知识联系起来进行理解，形成知识网络，做到温故而知新。

利用图表，善于归纳。

教材中有大量的图表，这些图表在课后复习时应很好地利用。如学完《生命的基本单位——细胞》后，可利用“动物细胞亚显微结构模式图”、“植物细胞亚显微结构模式图”对细胞各部分的结构和功能进行复习。另外许多知识点我们在复习时也可以自己通过列表进行比较，如线粒体与叶绿体的比较、动植物细胞结构的比较、有丝分裂与减数分裂的比较等。

联系实际，学以致用。

生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在复习生物学知识时，应该注意理解科学技术和社会之间相互关系，理解所学知识的社会价值，并且运用所学的生物学知识去解释一些现象、解决一些问题。近年来高考理科综合生物部分联系实际的题目所占的比重也逐年增大。

高考生物的高效记忆法1.分类整理法。

有很多章节存在大量的概念或某些结构，将这些概念或结构分类整理尤为重要，否则会显得比较混乱。如复习到细胞器的时候，可以用不同的标准将这些细胞器进行分类：有无膜结构单层膜和双层膜、有无核酸或遗传物质、是否与能量转换有关、植物细胞所特有的细胞器、动植物细胞中作用不同的细胞器、能否在代谢过程中产生水、是否含有色素等，只有这样才能切实掌握这些细胞器的结构和功能;再如遗传规律部分，可以按照性状类和类将众多的概念进行分类，找出不同概念之间的区别和内在联系。再如染色体、染色体组、二倍体、单倍体和多倍体等，通过分类比较可以切实掌握其内涵。

2.图解归纳法。

如果说分类整理法适合于掌握概念，那么图解归纳法就适合于掌握原理和规律类知识。如呼吸作用、光合作用、细胞增殖、基因表达和高等动物的生命调节过程等知识就适合于用该种方法进行复习。其实高考题中就有很多图解类题目，如果不掌握读图的方法就很难自如地解答这类题目。那么如何读图呢?首先，要知道图解中的结构和物质的名称，如甲状腺激素的反馈调节的图解中，有下丘脑、垂体和甲状腺等结构，以及TRH促甲状腺激素释放激素、TSH促甲状腺激素和甲状腺激素等物质;然后，再分析结构和物质之间的内在联系：下丘脑分泌的TRH作用于垂体，垂体分泌的TSH再作用于甲状腺，甲状腺分泌的甲状腺激素再作用于下丘脑和垂体。同学们要养成一个习惯，就是遇到过程类的知识，即便教材中没有图解，也可以尝试着将这个过程用图解的形式表示出来。同时要对图表累知识要进行整理、归类，如：坐标曲线图、坐标直方图、流程图、模式图、概念图、显微摄影图、饼状图、表格等。

3.联想迁移法。

教材中的很多知识点看起来是孤立的，但很多知识存在着共性。对于这些知识可以采用联想迁移法进行掌握。如孟德尔选择豌豆作为遗传学实验材料，而摩尔根采用果蝇作为实验材料，这两种生物之间就存在着一些相同的优点：有明显的易于区分的相对性状、产生的子代数量多、易于培养等，可以通过联想迁移将不同章节的内容串联起来，起到融会贯通的作用。其实，这种方法在解题中也可以运用，如21三体综合征患者的细胞内有三条21号染色体，某孕妇经过检查发现胎儿的细胞内某种染色体多出1条或几条，医生应该给出怎样的建议?这个问题就可以用联想迁移法进行解答。

4.比较复习法。

第9篇：细胞膜的生物学特征范文

向重力性反应是植物适应地球重力场环境的一个重要生理过程,是植物能够正常生长发育不可缺少的反应机制。高等植物根的向重力性使其能够充分吸收土壤中的水分和矿质营养,茎的负向重性使其能够充分接受光照。研究表明,植物感受重力与信号传递之间的精确调控可能是通过不同细胞器之间的相互作用来实现的。细胞骨架被认为是与植物向重性有关的重要细胞器之一。细胞骨架(Cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系[1]。细胞骨架不仅在维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,而且还与细胞运动、物质输运、能量转化、信息传递、细胞分裂和分化、细胞凋亡、细胞的癌变、基因表达等生命活动密切相关。

1植物根系材料的力学特性

植物根系材料不同于一般的工程材料,研究其力学特性,最大的困难在于它参与代谢活动,具有多相、非均匀、各向异性等特点,其应力不仅与应变有关,还与流动因素有关。在不同生理和生长环境下,其力学性质存在很大差异[2]。许多国内外专家学者对木本植物、草本植物、农作物的根系进行了大量的拉伸、压缩、弯曲、冲击、应力松弛、糯变试验等研究,得到了少数根系的拉伸最大载荷、应力、应变、弹性模量、弯曲应力等参数,得到了个别根系的冲击韧性、应力松弛、糯变试验数据和曲线,推得了本构方程、应力松弛方程和糯变方程等。尽管这些研究成果是初步的、不全面的,但它们已在防风治沙、防水土流失等生态环境建设工程中发挥了重要作用,为植物根系力学的进一步发展奠定了基础。

2植物感受重力的2种假说

植物重力信号感受机制一直是生物学界争论不休的话题。截至目前对于重力信号感受的解释主要有2种,即淀粉平衡石假说与原生质体压力假说。

淀粉平衡石假说认为,重力信号是由一类结构特殊的细胞即平衡细胞来感受的。在根中平衡细胞是位于根冠的柱状细胞,而在下胚轴和花序轴中平衡细胞是内皮层细胞。这2种细胞都是高度极化的细胞,但存在结构上的特异性。平衡细胞的细胞核位于细胞的中部或顶部,细胞质可以分为2层,包含内质网的周边区域和富含肌动蛋白微丝的中央区域。平衡细胞最显著的结构特征是都含有淀粉体[3]。淀粉体起平衡石的作用,其比重大于细胞质。在垂直生长的器官中,这些淀粉体沉降在细胞的底部,当植物器官在重力场中的方向发生改变,这些淀粉体因为比重较大,重新沉降到新的物理学底部。中柱细胞和内皮层细胞就是通过这些淀粉体的沉降来感受重力的变化。

原生质体压力假说是平衡石假说之外的另一种关于重力感受的假说。在拟南芥无淀粉体的突变体中,尽管重力敏感性降低,但给予植物长时间的重力刺激,其根仍能发生一定程度的向重力方向弯曲。因此,有人认为在植物体中除了结构特异的平衡细胞外,植物的原生质体本身也可以感受到重力的改变。原生质体压力假说的主要内容是:当植物体的原生质体在重力场中的取向发生改变时,原生质体上部的细胞膜与细胞壁之间的张力增强;这种张力的改变通过特异的区域,即细胞膜与细胞壁通过细胞骨架相连接的区域,传递到细胞膜上改变细胞膜的张力,从而活化质膜上张力敏感的离子通道,特别是钙离子通道;胞质中钙离子浓度的改变引发下游的信号传导,最终引起植物器官的向重性弯曲。

3细胞骨架结合蛋白在重力信号传导链中的作用

3.1微丝结合蛋白

细胞骨架结合蛋白可分为微丝结合蛋白(ABPs)和微管结合蛋白(MAPs)。在植物中研究得最清楚的ABPs是微丝单体结合蛋白以及抑制蛋白和微丝解聚因子,如ADF/丝切蛋白。这2类蛋白都是由多个基因家族编码,在微丝骨架组成方面起着重要的作用。过量表达ADF的拟南芥植株生长缓慢,细胞纵向的微丝束消失;而抑制ADF表达则可刺激细胞伸展和细胞伸长生长,同时细胞形成粗的纵向微丝束。细胞周边部位的微丝网络可能是这一蛋白的作用靶点,但是由于周边微丝的动态性与不稳定性,通常很难通过图像观察到其变化[4]。重力刺激可能调控某些细胞骨架结合蛋白的活性,进而引起细胞骨架重组。如在受到重力刺激的早期拟南芥根的柱状细胞和玉米的胚芽鞘细胞质的pH值发生改变,ADF的活性受到磷酸化与去磷酸化的调控。在高的pH值条件下ADF调控微丝的解聚,并可能因此改变平衡细胞中微丝骨架的动态性。

3.2微管结合蛋白

与微丝相似,微管重组的过程中微管聚合和解聚的调节可能与结合蛋白有关。利用拟南芥突变体分析微管结合19蛋白的功能取得了巨大的进展。最近发现的细胞壁束间纤维束机械强缺失突变体(fra2)和下胚轴减少伸长突变体(botero 1)都表现为周边微管的扰乱。

4细胞骨架与高等植物向重性的关系

细胞骨架不仅在维持细胞形态、承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,而且还参与许多重要的生命活动。如在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离;在细胞物质运输中,各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运;在植物细胞中细胞骨架指导细胞壁的合成。

研究认为,细胞骨架一方面在细胞质中形成网络,受到沉淀的淀粉体的牵动,另一方面与质膜上的受体相互作用,激活受体,启动重力信号传导过程。最近的研究表明,细胞骨架不仅是细胞感受重力信号的重要环节,而且对根尖细胞中的生长素运输起重要的调控作用。对生长素运输载体(PIN)突变体根向重力性反应的研究表明,生长素的极性运输与其向重力性反应有关。微丝解聚剂(如cytochalasin)可减少生长素的极性运输,也影响根的向重力性[5]。

5结语

细胞骨架和植物细胞向重性研究表明,植物向重性现象是一个集研究细胞骨架排列、信号传导、植物激素行为、植物生长调控于一体的完美系统。传统的研究细胞骨架和植物向重性的方法已加入了新的生物学技术,如免疫荧光技术、套笼探针技术和其他新发展的显微技术。免疫荧光技术可以观察到向重力性过程中细胞骨架的重排,套笼探针的微注射技术可以观察到细胞骨架的实时动态变化过程[6]。利用修饰细胞骨架的荧光报告蛋白可以观察到活细胞中细胞骨架的变化,采用荧光蛋白显示剂监测细胞质中钙和pH值变化已用于保卫细胞中信号传导的研究,以及根的发育和向重力性的研究。

6参考文献

[1] 刘贻尧,王伯初.植物对环境应力刺激的生物学效应[J].生物技术通讯,2000(11):219-222.

[2] 段传入,王伯初,王凭青.水稻茎的结果及其性能的相关性[J].重庆大学学报,26(11):11-13.