生物膜的組成與結(jié)構

第九章1概況1

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您的內(nèi)容打在這里，或者通過復制您的文本后。+++整體概況2教學內(nèi)容：生物膜的組成；膜脂和膜蛋白的流動性；生物膜分子結(jié)構的模型。

3教學要求：掌握生物膜的脂雙層骨架結(jié)構；

熟悉膜蛋白的流動性；了解生物膜的“流動鑲嵌”模型。

4生物膜的組成和性質(zhì)膜的結(jié)構物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運59.1生物膜的組成和性質(zhì)生物膜是構成細胞所有膜的總稱，包括圍在細胞質(zhì)外圍的質(zhì)膜和細胞器的內(nèi)膜系統(tǒng)。6一、細胞中的膜系統(tǒng)

（生物膜biologicalmembrane）原核生物：細菌（質(zhì)膜體）、病毒（外殼膜）細胞質(zhì)膜生物膜真核生物：細胞膜核膜細胞內(nèi)膜系統(tǒng)線粒體膜葉綠體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜….任何細胞都以一層厚4~9nm的薄膜將其內(nèi)內(nèi)含物與環(huán)境分開。78910二、膜的化學組成膜蛋白60%膜脂40%膜糖類2~10%金屬離子微量(水15.2%)生物膜的組成，因膜的種類不同而有很大的差別。11甘油磷脂鞘脂膽固醇性質(zhì)兩性脂特點當磷脂分散于水相時，可形成脂質(zhì)體。（1）膜脂（MembraneLipids）主要有以下成分：12（2）膜蛋白（Membraneproteins）類型：外在蛋白、內(nèi)在蛋白膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式外在蛋白：離子鍵等較弱的鍵內(nèi)在蛋白：疏水基相互作用；疏水鍵；共價鍵錨脂蛋白：通過共價鍵“栓”在一個脂分子上。13錨脂蛋白有些膜內(nèi)在蛋白本身并沒有進入膜內(nèi)，他們以共價鍵與脂質(zhì)、脂酰鏈、異戊烯基團相結(jié)合（“栓”在一起）并通過他們的疏水部分插入到膜內(nèi)，這種形式的內(nèi)在蛋白稱為錨脂蛋白。14（3）膜糖類(MembraneCarbohydrates）：覆蓋在膜外表面，有些可連在脂質(zhì)上如鞘糖脂、甘油糖脂，也可連在膜蛋白的多肽鏈上如糖蛋白。功能:

起保護作用；細胞間的識別；維持膜的不對稱。15錨定膜蛋白內(nèi)嵌蛋白糖脂膽固醇卵磷脂169.2膜的結(jié)構雙層脂分子構成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式結(jié)構模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)單位膜模型(J.D.Robertson,1959)流動鑲嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)17

1、流動鑲嵌模型

(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)

1972年美國Singer和Nicolson提出，認為生物膜是一種流動的、嵌有各種蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構，其中蛋白質(zhì)猶如一座座冰山漂移在流動脂質(zhì)的海洋中。182、流動鑲嵌模型的特點1）闡明了質(zhì)膜成分的高度不對稱性2）強調(diào)了膜的流動性。193、膜的流動鑲嵌模型結(jié)構要點1.膜結(jié)構的連續(xù)主體是極性的脂質(zhì)雙分子層。2.脂質(zhì)雙分子層具有流動性。3.內(nèi)嵌蛋白“溶解”于脂質(zhì)雙分子層的中心疏水部分。4.外周蛋白與脂質(zhì)雙分子層的極性頭部連接。5.雙分子層中的脂質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)組分與脂質(zhì)之間無共價結(jié)合。6.膜蛋白可作橫向運動。201、保護2、轉(zhuǎn)運（物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運*）3、能量轉(zhuǎn)換(線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜）4、信息傳遞5、運動和免疫等4、膜功能：219.3物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運離子、小分子物質(zhì)的運輸（穿膜運輸）

被動運輸

主動運輸生物大分子的跨膜運輸（膜泡運輸）胞吐胞吞221、穿膜運輸小分子、離子跨膜運輸借助于3種類型的內(nèi)在膜蛋白：通道蛋白或孔蛋白、被動轉(zhuǎn)運蛋白、主動轉(zhuǎn)運蛋白（1）被動運輸1）通道蛋白和孔蛋白使溶質(zhì)擴散過膜（簡單擴散）特點：不耗能順著濃度梯度。不需要膜上載體蛋白通道232）被動轉(zhuǎn)運（協(xié)助擴散）是自發(fā)進行的。特點：不耗能順著濃度差需要載體（被動轉(zhuǎn)運蛋白）24紅細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白是相對分子量45kD的內(nèi)在膜蛋白，以α-螺旋跨膜12次，形成一個中間圓孔，葡萄糖借助此蛋白的構象變化穿越這個圓孔。胞外胞內(nèi)葡萄糖葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白葡萄糖結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白發(fā)生構象變化葡萄糖擴散到胞質(zhì)溶膠轉(zhuǎn)運蛋白構象恢復質(zhì)膜—協(xié)助擴散紅細胞依靠葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白吸收葡萄糖25

高K+低Na+高Na+低K+（2）主動運輸質(zhì)膜胞外胞內(nèi)2K+3Na+（１）特點：耗能（常常是ATP）；

反濃度梯度；需要載體（主動轉(zhuǎn)運蛋白）（2）實例：Na+、K+的跨膜運輸特點：通過膜上的專一的載體——Na+、K+-泵（又稱Na+、K+-ATP酶），借助水解ATP提供的能量，主動向外運輸Na+

，向內(nèi)運輸K+，每水解1分子ATP向膜外泵出3個Na+，向膜內(nèi)泵入2個K+。26Na+、K+-泵Na+、K+-泵由α、β兩個亞基組成，其中α亞基跨膜，上有Na+、K+、ATP及烏本苷結(jié)合位點。Na+、K+-泵的作用機制，人們普遍接受的是構象變化假說

α亞基β亞基內(nèi)外27細胞外細胞質(zhì)Na+Na+PPNa+K+PK+K+123456ATPADPNa+、Mg2+K+PNa+、K+-泵的作用機制282、生物大分子的跨膜運輸（膜泡運輸）質(zhì)膜對大分子化合物或顆粒不能通透，他們在細胞內(nèi)運轉(zhuǎn)時都由膜包圍，形成細胞質(zhì)小泡，故稱膜泡運輸。胞吐：有些物質(zhì)在細胞內(nèi)被囊泡裹入形成分泌泡，逐漸移至細胞表面，最后與質(zhì)膜接觸、融合并向外排除，如胰島素的分泌。細胞質(zhì)細胞膜胞吞：細胞從外界攝入的大分子或顆粒，逐漸被質(zhì)膜的一小部分包圍而內(nèi)陷，隨后從質(zhì)膜上脫落下來形成含有攝入物質(zhì)的細胞內(nèi)囊泡的過程。29思考題：1、解釋名詞：Na+、K+-泵2、生物膜流動鑲嵌模型的主要論點是