生物膜与跨膜运送

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1、第十二章生物膜与跨膜运送2一、生物膜的组成与结构3一、生物膜的组成与结构它们的膜称细胞内膜原核细胞内膜系统不丰富，真核细胞中有很多生物膜即指细胞外周膜和内膜系统的统称具有特定功能的亚细胞结构和细胞器：细胞核溶酶体线粒体高尔基体4（一）、生物膜的组成和性质不同的细胞，不同的膜，各物质的组成含量不同脂质:蛋白=1:4~4:1膜功能越复杂，蛋白质种类越多，含量越大蛋白质脂质（主要是磷脂）糖类水和金属离子生物膜5生物膜的化学组成（％）类别蛋白质脂质糖类神经髓鞘质膜18793人红细胞49438小鼠肝细胞44524嗜盐菌紫膜7

2、5250线粒体内膜762401、膜脂1）脂质6糖脂蛋白生物膜磷脂糖脂胆固醇鞘氨醇的衍生物构成生物膜的基质两亲性使之在生物膜中呈双分子排列，构成脂双层甘油磷脂和鞘磷脂动物细胞的质膜都含糖脂对生物膜中脂质的流动性和渗透性有一定的调节作用，是脊椎动物膜流动性的关键调节剂含量：动物细胞>植物细胞质膜>内膜系统9膜的相变温度Tc膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度磷脂分子成膜后头基排列整齐，在Tc以下时，尾链全部取反式构象（全交叉），排列整齐，为凝胶相；而在Tc以上时，尾链成邻位交叉，形成“结”而变成流动态，为液晶相。10（一）

3、、生物膜的组成和性质胆固醇的作用使相变温度变宽，保持膜的流动性当t>Tc，胆固醇阻扰磷脂尾链的分子异构化运动，阻止向液晶态转化，降低膜的流动性，使相变温度提高；当t

4、水，易分离内在蛋白质：分布，与膜相连：疏水相互作用脂质为膜蛋白提供了合适的环境，也是膜蛋白表现功能所必需的13（一）、生物膜的组成和性质3、糖类含量：脂膜重量的2–10%分布：多数与膜蛋白结合，少量与膜脂结合功能：接受外界信息及进行细胞间相互识别14（二）、生物膜的分子结构生物膜是蛋白质、脂质和糖类组成的超分子体系1、生物膜分子间作用力2、生物膜结构的主要特征不对称性与膜蛋白的定向分布及功能密切相关（1）膜组分不对称分布导致膜两侧电荷数量、流动性等的差异15（2）生物膜具有流动性物质运送信息传递细胞融合膜的流动性分

5、为膜脂流动性和膜蛋白运动性流动性是生物膜的主要特征，是生物膜表现其功能的基础16①膜脂的流动性磷脂：液晶态和凝胶态不同的膜，相变温度不同t>Tc，膜可以流动t>Tc磷脂发生相变t

6、20C时，FA/UFA=1.6:1，27℃时为1:1，防止膜在低温下过于刚硬Ⅱ、胆固醇：真核生物膜流动的关键调节剂Ⅲ、其它：膜蛋白、鞘磷脂含量，温度、pH、离子强度，金属离子等膜脂的流动性影响膜蛋白的构象及在脂双层中的包埋深度，即而影响膜的功能膜蛋白小鼠细胞人细胞细胞融合杂交细胞②、膜蛋白的运动性侧向移动和旋转扩散1970年，Frye和Edidin通过细胞表面抗原分布的变化证明了侧向移动的运动形式21旋转扩散：相对定位不变，只能旋转，不能翻转旋转扩散与脂质密切相关，70％的脂质去除时，旋转扩散为零一般来说，旋转扩散

7、慢于侧向扩散，膜蛋白的侧向扩散显著慢于膜脂的侧向扩散。（二）、生物膜的分子结构22二、生物膜的物质运送（一）生物膜的主要功能231、分隔细胞、细胞器细胞及细胞器功能的专门化与分隔密切相关2、物质运送生物膜具有半透性阻障作用，膜上专一性的分子泵可使物质跨膜运送3、能量转换如氧化磷酸化4、信息的识别和传递在生物通讯中起中心作用，细胞识别、细胞免疫、细胞通讯都是在膜上进行的24（二）主动运送和被动运送1、被动运输物质从高浓度一侧顺浓度梯度的方向，通过膜运输到低浓度一侧的过程特点：运输速率取决于物质在膜两侧的浓度差和物质的

8、分子大小、所带电荷和在脂双层中的溶解性该过程无需能量252、主动运输物质逆浓度梯度和逆电荷梯度的运输过程特点：专一性：运送物质饱和性：运输速率方向性：恒定的离子浓度差选择性抑制：乌本苷、根皮苷需能量：细胞内Na＋、K＋的主动运送根据所运输分子的大小，物质运输又分为小分子运输和大分子运输非极性分子不带电荷的极性分子（小分子、大分子）带电荷的极性分子或离子（三）