1、會計學12第1頁/共143頁33.1 概述 指包圍在細胞表面的一層極薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所組成。質膜的基本作用是維護細胞內微環境的相對穩定,并參與同外界環境進行物質交換、能量和信息傳遞。細胞所有膜結構，包括細胞內膜和質膜第2頁/共143頁4邊界與通透性障礙膜的功能組織和功能定位物質運輸信號識別與傳遞細胞間通訊能量轉換第3頁/共143頁5第4頁/共143頁63.2 紅細胞膜結構第5頁/共143頁7第6頁/共143頁8第7頁/共143頁9第8頁/共143頁10第9頁/共143頁11第10頁/共143頁12第11頁/共143頁13第12頁/共143頁14紅細胞膜蛋白肌動蛋白血影蛋白錨定蛋白帶3

2、蛋白血型糖蛋白帶4.1蛋白第13頁/共143頁15帶3蛋白血型糖蛋白血影蛋白帶4.1蛋白肌動蛋白錨定蛋白第14頁/共143頁16跨膜糖蛋白血型糖蛋白帶3蛋白血影蛋白肌動蛋白錨定蛋白帶4.1蛋白膜骨架蛋白外周蛋白第15頁/共143頁17第16頁/共143頁18第17頁/共143頁19 帶3蛋白在膜中含量很高，約為紅細胞膜蛋白的25%; 陰離子轉運通道，完成紅細胞功能的蛋白 由兩個相同的亞基組成的二聚體; 每個亞基跨膜至少12次 ; 糖蛋白，糖基占分子量的68。 帶3蛋白第18頁/共143頁20第19頁/共143頁21又稱收縮蛋白，有兩條相似的亞基 亞基， 亞基；鏈和鏈反向平行排列, 扭曲成麻花狀

3、，形成異二聚體；兩個異二聚體頭-頭連接成四聚體；五個或六個四聚體的尾端一起連接于短的肌動蛋白纖維, 形成“連接復合物”；這些血影蛋白在整個細胞膜的細胞質面下面形成韌性的網架結構。第20頁/共143頁22血影蛋白、肌動蛋白、帶4.1蛋白連接方式第21頁/共143頁23肌動蛋白Actin第22頁/共143頁24帶4.1蛋白(Band 4.1 Protein)第23頁/共143頁25 錨定蛋白(Ankyrin)第24頁/共143頁26錨定蛋白血型糖蛋白肌動蛋白血影蛋白連接復合物第25頁/共143頁27內收蛋白(Adducin)第26頁/共143頁28第27頁/共143頁29第28頁/共143頁303

4、.3.1 膜脂 膜脂有很多種，都是兩親性的，有一個親水末端和一個疏水末端。 主要有三種膜脂: 磷脂(phospholipids) ；50% 鞘脂Sphingolipids； 膽固醇Cholesterol。第29頁/共143頁31 ？ 膜脂的主要類型 1 磷脂(phospholipids) 第30頁/共143頁32(磷脂酰乙醇胺) (磷脂酰絲氨酸) (磷脂酰膽堿) (磷脂酰肌醇)第31頁/共143頁33動、植物細胞膜上都有磷脂,約占膜脂的50%以上；親水端是磷酸基團，稱為頭部；疏水端是兩條長短不一的烴鏈, 稱為尾部,一般含有1424個偶數碳原子；其中一烴鏈常含有一個或數個雙鍵,雙鍵的存在使得膜具

5、有一定的流動性。第32頁/共143頁342 鞘脂Sphingolipids 第33頁/共143頁35鞘 脂鞘氨醇神經酰胺鞘磷脂腦苷脂神經節苷脂第34頁/共143頁36酵母細胞膜中是酵母細胞膜中是麥角固醇麥角固醇;3 膽固醇(Cholesterol)第35頁/共143頁37羥基類固醇環碳氫尾部第36頁/共143頁38膽固醇分子包括三部分: 極性的頭部：羥基 非極性的類固醇環結構 一個非極性的碳氫尾部。比其他膜脂分子小，親水性差第37頁/共143頁39第38頁/共143頁40第39頁/共143頁41脂雙層自我組裝第40頁/共143頁42第41頁/共143頁43第42頁/共143頁44第43頁/共1

6、43頁45第44頁/共143頁46第45頁/共143頁47第46頁/共143頁48第47頁/共143頁49第48頁/共143頁50第49頁/共143頁51N乙酰半乳糖胺半乳糖第50頁/共143頁52第51頁/共143頁53第52頁/共143頁54第53頁/共143頁55第54頁/共143頁56第55頁/共143頁57第56頁/共143頁58SDSTritonX-100膜蛋白的研究方法第57頁/共143頁59當它們與膜蛋白作用時,其疏水端與膜蛋白的疏水區域相結合,極性端指向水中,形成溶于水的去垢劑-膜蛋白復合物,從而使膜蛋白在水中溶解、變性、沉淀 第58頁/共143頁60第59頁/共143頁61

7、第60頁/共143頁621935年, Hugh Davson和James Daniellie提出提出了”蛋白質-脂類-蛋白質”的三明治模型。認為質膜由雙層脂類分子及其內外表面附著的蛋白質構成的。第61頁/共143頁63Lamella structure model第62頁/共143頁64第63頁/共143頁65單位膜結構模型第64頁/共143頁66單位膜模型第65頁/共143頁67流動鑲嵌模型(Fluid mosaic model)第66頁/共143頁68Fluid mosaic model第67頁/共143頁69向運動。向運動。第68頁/共143頁70第69頁/共143頁71人紅細胞膜中幾種

8、磷脂的不對稱分布第70頁/共143頁72第71頁/共143頁73第72頁/共143頁74膜糖與膜脂的分布不對稱性第73頁/共143頁75不對稱性的意義第74頁/共143頁76第75頁/共143頁77側向擴散(lateral diffusion) 旋轉(rotation)翻轉(flip-flop) 屈曲(flexion)旋轉第76頁/共143頁78第77頁/共143頁79 膜流動的生理意義第78頁/共143頁80膜流動性的研究方法第79頁/共143頁81第80頁/共143頁82第81頁/共143頁83第82頁/共143頁84第83頁/共143頁85相變溫度以上 相變溫度以下溫度影響膜流動性的因素

9、第84頁/共143頁86膜脂的結構和組成第85頁/共143頁87膜蛋白對膜流動性的影響第86頁/共143頁88第87頁/共143頁89膜骨架對膜蛋白流動性的影響第88頁/共143頁90被動運輸(passive transport ) 順濃度梯度 不消耗化學能主動運輸(active transport ) 逆濃度梯度 消耗化學能第89頁/共143頁91第90頁/共143頁92第91頁/共143頁93擴散溶劑溶質第92頁/共143頁94第93頁/共143頁953.5.1.2 簡單擴散概念：不需要膜蛋白的幫助，也不消耗ATP，而只靠兩側保持一定的濃度差，通過擴散發生的物質運輸。特點：沿濃度梯度（或電

10、化學梯度）擴散； 不需要提供能量； 沒有膜蛋白的協助。第94頁/共143頁96第95頁/共143頁97第96頁/共143頁98尿素乙醇圖3-52 不同分子對人工磷脂雙層的通透性 第97頁/共143頁99第98頁/共143頁100第99頁/共143頁101通透酶第100頁/共143頁102運輸蛋白又稱為通透酶 類型： 通道蛋白(channel protein) 載體蛋白(carrier protein)第101頁/共143頁103第102頁/共143頁104第103頁/共143頁105纖毛第104頁/共143頁106第105頁/共143頁107第106頁/共143頁108紅細胞質膜 葡萄糖的協助

11、擴散示意圖第107頁/共143頁109胰島素 第108頁/共143頁110第109頁/共143頁111第110頁/共143頁112主動運輸的特點：第111頁/共143頁113許多參與 主動運輸的載體蛋白本身就是酶第112頁/共143頁114參與主動運輸的ATPase的類型第113頁/共143頁115P-type ATPase第114頁/共143頁116第115頁/共143頁117Na+-K+泵作用過程每水解一個ATP運出3個Na+ ，運入2個K+ 。第116頁/共143頁118第117頁/共143頁119Ca2+ 泵的工作原理類似于Na+ -K+ 泵: 在細胞質面有同 Ca2+結合的位點，一次

12、可以結合兩個 Ca2+，Ca2+結合后使酶激活，并結合上一分子 ATP，伴隨著 ATP 的水解酶被磷酸化，Ca2+泵構型發生改變，結合Ca2+的轉到細胞外側被釋放，此時酶發生去磷酸化，構型恢復到原始的靜息狀態。主要存在于細胞質膜和肌質網膜上。第118頁/共143頁120第119頁/共143頁121第120頁/共143頁122V-type pumps第121頁/共143頁123第122頁/共143頁124第123頁/共143頁125兩種類型的主動運輸第124頁/共143頁126第125頁/共143頁127協同運輸的方向分為：同向協同(symport)： 動物細胞的葡萄糖和氨基酸就是與Na+ 同向

13、協同運輸。反向協同(antiport)： H+與Na+的反向協同。第126頁/共143頁128協同運輸的方向第127頁/共143頁129第128頁/共143頁130第129頁/共143頁131磷酸化運輸：又稱基團轉移第130頁/共143頁132第131頁/共143頁133細菌視紫紅質質子泵第132頁/共143頁134第133頁/共143頁135ABC轉運蛋白(ATP-binding cassettle transporter)第134頁/共143頁136 A typical ABC transporter 第135頁/共143頁137 甘露糖先通過外膜的選擇性孔蛋白進入膜間腔，然后被一種結合蛋白(周質結合蛋白)所結合。結合蛋白有兩個結構域，一個同甘露糖結合，該結構域與甘露糖等物質結合后，會引起另一個結構域發生構型變化并同ABC運輸蛋白結合。這樣，被運輸的物質就得以同ABC運輸蛋白結合，在水解ATP供能的情況下，ABC運輸蛋將糖等運入細胞內。 第136頁/共143頁138第137頁/共143頁139第