考研科目,动物生物化学 第6章 生物膜与物质转运.ppt

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1、第6章生物膜与物质运输Biomembranesandcellulartransportation本章主要内容1生物膜的化学组成2生物膜的性质和结构3物质的跨膜运输重点与难点：生物膜的性质和结构物质的跨膜运输第一节生物膜的组成生物膜（biomembranes）:是指细胞的膜系统。生物膜主要由蛋白质和脂类两大物质组成，含有少量糖、金属离子和水。一、膜脂(lipid)膜脂磷脂糖脂胆固醇1、膜脂的种类甘油磷脂鞘磷脂甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。（1）甘油磷脂（Glycerophospholipids）（2）鞘磷脂半乳糖鞘磷脂（3）糖脂

2、：鞘糖脂（4）胆固醇2、膜脂质的双亲性亲水的头部(磷酰－X)，疏水的尾部（脂肪链），形成脂质的双分子层。磷脂酰胆碱（卵磷脂）极性端非极性端二膜蛋白生物膜中含有的蛋白质通常称为膜蛋白。根据在膜上的定位，膜蛋白可分为外周蛋白质和内部蛋白质。它们是受体，酶，抗原，通道和骨架蛋白等。分布于双层脂膜的外表层。与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。外周蛋白比较亲水，能溶解于水。外在蛋白（peripheralprotein）蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。溶于水，且不容易从膜中分离出来。主要以-螺旋形式存在。内在蛋白（integralprotein）生物膜中含有一定的

3、寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。三、膜糖O-糖肽键连接N-糖肽键连接N－乙酰半乳糖胺N－乙酰葡萄糖胺生物膜上各种化学组成之间的关系一、膜的运动性1磷脂分子的运动：分子摆动、旋转运动、侧向运动、垮膜翻转等。第二节生物膜的结构特点2膜蛋白的运动膜蛋白的运动:侧向扩散旋转扩散膜的流动性有利于蛋白质的运动；使膜具有韧性；细胞自由变形相对运动较慢。3膜运动的意义相变温度是膜脂物理状态互相转变的临界温度。高于相变温度时，膜呈流动的液态，低于相变温度时，膜呈凝固的胶态。二、膜的流动性与相变相变温度受膜脂中

4、脂肪酸的组成影响。烃链短的脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量较高时，膜脂的相变温度较低，膜呈现较好的流动性。胆固醇参与膜脂流动性的调节。三、膜蛋白与膜脂质的相互作用1膜上的许多内在蛋白才能维持其构象和表现出活性。2一些膜上的蛋白与多种脂肪酸相连，后者插入脂双层中，构成含膜脂蛋白。四膜蛋白分布不对称脂质双层镶嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白五、流动镶嵌模型1组成成分：磷脂、蛋白质、糖类2基本支架：磷脂双分子层3蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿4结构特点：具有一定的流动性5功能特点：选择透过性要点生物膜的功能1保护功能:保持细胞或细胞器形状和完整结构。2转运功能：经常与外界进行物质交换以维

5、持其正常的功能。3能量转换：呼吸链在线粒体内膜上。4信息传递:含有受体和信息传递途径。5运动功能:吞噬作用。维持细胞的容积、形态、渗透压、电解质的浓度，为细胞的生理活动提供适宜的环境。从环境摄取营养物质，向环境排出代谢废物。第三节物质的过膜运输物质的过膜运输的不同方式单向转运同向转运1简单扩散（simplediffusion)小分子与离子由高浓度向穿越细胞膜的自由扩散过程。特点：由高浓度向低浓度不需要能量一、小分子和离子的过膜运输在膜蛋白的帮助下物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运。特点：由高浓度向低浓度不需要能量需通道蛋白或载体蛋白介导2促进扩散（facilitate

6、ddiffusion）通道蛋白的特点：处于开放、关闭等不同功能状态，其通透性变化快。通道的开放类型转运通道：载体蛋白和通道蛋白3主动运输（activetransport）是物质依赖转运载体、消耗能量并且能够逆浓度梯度进行的过膜转运方式。特点：转运载体消耗能量ATP能逆浓度梯度钠钾泵：依赖于Na+-K+ATPase的转运体系，保持细胞内髙钾低钠，细胞外髙钠低钾。Na+-K+ATPase的作用机制：构象变化假说简单扩散、促进扩散、主动运输原因方向能量载体简单扩散浓度差高向低势能无促进扩散浓度差高向低势能通道、载体蛋白主动转运逆浓度差低向高供能泵简单扩散、促进扩散、主动运

7、输的差异物质转运（一）内吞作用：细胞从外界摄入大分子颗粒，逐渐被质膜的一小部分包裹，然后内陷，脱落，形成囊泡的过程。吞噬：细胞摄入不溶颗粒胞饮：细胞摄入可溶颗粒二大分子物质的过膜转运内吞意图（二）外排作用（分泌囊泡）细胞内的物质形成分泌囊泡，向细胞质膜迁移，与其接触融合，然后向外释放的过程。出胞示意图出泡(三)分泌蛋白通过内质网的转运一信号分子及其受体1细胞信号的分类：（1）生物大分子：蛋白质、糖、核酸的结构信息（2）物理信号：电、光、磁（3）化学信号：细胞间通讯的信号分子：激素、神经递质与神经肽、抗体、淋巴因子。细胞内通讯的信号分子：cAMP,cGMP,Ca2