探究點一 有關細胞膜與生物膜系統(tǒng)
1.細胞間生物膜信息交流的方式
2.生物膜系統(tǒng)的兩個意義
(1)對細胞工程的意義:
細胞工程是現(xiàn)代生物學研究的主要課題,細胞融合則是細胞工程的關鍵步驟。
膜融合是細胞融合(如植物體細胞雜交,高等生物的受精過程,單克隆抗體的制備)的關鍵,也與大分子物質(zhì)進出細胞的內(nèi)吞作用和外排作用密切相關,通過膜之間的聯(lián)系,使細胞內(nèi)各種細胞器在獨立完成各自生理功能的同時,又能有效地協(xié)調(diào)工作,保證細胞生命活動的正常進行。例如分泌蛋白的形成。
(2)研究生物膜的意義:
①理論上:闡明細胞生命活動規(guī)律。如蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的人工合成和運輸。
、诠I(yè)上:人工模擬生物膜功能。如海水淡化、污水處理。
、坜r(nóng)業(yè)上:改善作物品質(zhì)。如抗寒、抗旱、耐鹽機理的研究。
④醫(yī)學上:人工膜代替病變器官。如人工腎中的“血液透析膜”。
例1、下列不屬于細胞間信息交流的是( )
A.效應T細胞識別靶細胞
B.高等植物細胞間通過胞間連絲連接
C.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導
D.同種生物的精子與卵細胞結合
【點評】 細胞間信息交流的方式可歸納為三種主要方式:
(1)通過體液的作用來完成的間接交流。
現(xiàn)總結如下:
①若內(nèi)分泌細胞是下丘腦細胞,靶細胞可能是垂體細胞,激素是促甲狀腺激素釋放激素或促性腺激素釋放激素等;靶細胞還可能是腎小管、集合管細胞,則激素是抗利尿激素;
②若內(nèi)分泌細胞是甲狀腺細胞,靶細胞可以是各種組織細胞,激素是甲狀腺激素;
、廴魞(nèi)分泌細胞是垂體細胞,靶細胞可以是甲狀腺細胞、性腺細胞或各種組織細胞,激素可能是促甲狀腺激素、促性腺激素或生長激素等;
④若內(nèi)分泌細胞是胰島A細胞,靶細胞可能是肝細胞,激素是胰高血糖素;
⑤若內(nèi)分泌細胞是胰島B細胞,靶細胞可能是肝細胞、肌細胞、各種組織細胞等,激素是胰島素等。
特例:①若分泌細胞是漿細胞,靶細胞可能是抗原(如自身的癌細胞等),“激素”類似物質(zhì)是抗體;②若分泌細胞是效應T細胞,靶細胞是被病毒或細菌感染的宿主細胞,“激素”類似物質(zhì)是淋巴因子等。
(2)相鄰細胞間直接接觸,通過與細胞膜結合的信號分子影響其他細胞,即細胞←→細胞。如精子和卵細胞之間的識別和結合。
(3)相鄰細胞間形成通道使細胞相互溝通,通過攜帶信息的物質(zhì)來交流信息。如高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接,進行細胞間的信息交流。
例2、下列關于動物細胞生物膜的敘述中正確的是( )
A.構成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
B.細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的過程均在生物膜上進行
C.生物膜的特定功能主要是由相應基因控制的膜蛋白決定的
D.磷脂是生物膜的主要成分,也是線粒體、中心體等有膜結構的主要成分