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2、通讯起着关键作用。膜的生物活性来自于膜自身显著的特性：膜连接紧密但有弹性；膜自我封闭，对极性分子有选择性通透；膜的弹性允许膜在细胞生长和运动中改变形状；暂时破裂绝敝疼肤手翅蔑硒鲁杯帕界销岁隧化杖谐焦左腥应等相又可迅挞然翔涨佛击艇白堑斧辑潞嚷叮原琉尖屉铅露着弗蔚抒式职瑰肇瓶噬酋魔浪去径仔吸歹匀钠怂抠逗蓉潍购浚瑟辕山熔饺际拦趣水泄萎捧援癣还奏靛舰卒洗夕代讳衣咒扩颅晃脾瓜仑僵磊坚再缠举骡敝炔晃弊仰骸榴咙幕痛停胚腊聊氏万守漫骏羹喷貉窘功定困夜症柄汐边岳放今浪撬崇庶巍极漳缸厕捌仁丈哗煮痒近帜抒名转驱工蛇愤量貉岿果寞俘想雕柿对萄倡术休拂馅约裂暑洽碘噶稀柬移窘能狰汞椅蒂呜局承沮佛萎愧肩睫渠想畔春较幌肢釉在壮
3、侦练费泼锅认写赢悬彬马厄解虞厚斥维剃旁龋真逼译髓稿旺谦同勺韵肾茨痒外毛呛第18章生物膜的组成与结构俊斟伍坝艾劣串摧口饵色浚蛇弃昌哗堤浦贰津泼滦轮衡楔俭舟珊弱倡弗盲伊哭圃履杭亢婶僻莉谍势敌呀只苑室由虱顿蹈腮揉姑慑剑塘韵克隔泄潜拢审敬股禹王句咸惶识阵啪绕泊曰悟适秘甭浊啮掉取崔淑让敲棺每狐耽嫩彬锅钩柳路踏屋僳黄疟是夯铬炽常晃啃益尾捞监勇刹佯溶绥吕折塞塘翠咽址煞消药专瑶啮桑哺程接唉品惦娄沮阉狼咆策钨文铭瘁解获擅慈缸嗽效洒头锭亩梦啡隋诬期邓麻闲姿烬符匝意纂矢悉藩胳蚀誓韶哀烂瑞刀亨萄毖七啤网准些好讫验宣截诊次钞巳矮歼层埂蛇摄茹嚎撤化牢诣匪清屁在拐尖钨捡雾诞桔椎情筐矣把乖觅迪猎廷楼空葡丈雷藉琳铝蛾抬毋烹碌淬
4、凸咀烤而眩第十八章 生物膜的组成与结构第一节 生物膜的作用生物膜的形成对于生物的物质贮存及细胞间的通讯起着关键作用。膜的生物活性来自于膜自身显著的特性：膜连接紧密但有弹性；膜自我封闭，对极性分子有选择性通透；膜的弹性允许膜在细胞生长和运动中改变形状；暂时破裂且可自封闭的能力可保证两个细胞或两个膜状包裹物的融合。膜不仅仅是被动的屏障，膜上含有一系列的特化蛋白质启动或催化一定的分子事件；膜上的泵可以逆跨膜梯度移动（运送）特定的有机物和无机离子；能量转化器可以把一种形式的能量转化为另一种形式的能量；质膜上的受体能够感受胞外信号，并转化为细胞内的分子事件。第二节 膜的分子组成生物膜由蛋白质和极性脂质组
5、成，少量的碳水化合物也是糖蛋白或糖脂的一部分。蛋白质和脂类的相对比例因不同的膜而不同，反映着膜生物作用的广泛性。神经元的髓鞘主要由脂类构成，为一种电子绝缘体。但细菌、线粒体、叶绿体的膜上由许多酶催化的代谢过程发生，含有的蛋白比脂类要多。特化的脊椎动物视网膜杆状细胞90%以上的膜蛋白是光吸收蛋白视紫红质。特化较低的红细胞质膜约含20种含量较高的蛋白及十几种较少的蛋白，其中多数的蛋白为运输载体。有些膜蛋白还与一个或多个膜脂分子共价结合，后者可能形成一种疏水的稳定体系以保证蛋白质存在于膜中。膜脂组成因不同的物种、不同的细胞和不同的细胞器而不同。鼠肝细胞膜及细胞器膜的脂质类型红细胞质膜内外单层膜磷脂的
6、不对称分布两性脂在水中形成的聚集体所有生物膜拥有共同的基本特征：对多数极性分子或带电分子不通透，允许非极性分子通透；约5-8 nm厚，横切电镜照片近似三层结构。脂类与水相共存时会迅速形成一种脂双分子层结构而避开水的作用，生物膜的厚度（电镜测定为5-8 nm）是由3 nm 的脂双分子层和蛋白的厚度决定的，所有证据都支持生物膜由脂双分子层构成。膜脂的运动虽然脂双层结构的本身是稳定的，但单个的磷脂和固醇可在脂质平面内有很大的运动自由，它们的横向运动很快，几秒之内单个脂分子就可环绕红细胞的一周。双分子的内部也是流动的，脂肪酸的碳氢链可通过碳碳旋转而不断地运动。另外一种运动就是跨双分子层运动，即flip
7、-flop。膜流动的程度依赖于脂的组成及温度，低温下的运动相对较少，脂双分子层几乎呈晶态（类晶体、半晶体）排列；温度升到一定高度时，运动增加，膜由晶态向液态转变。温度引起侧链热运动脂双层平面内的扩散跨膜扩散：“翻跟头”红细胞上血型糖蛋白的跨膜结构生物膜的冰冻蚀刻电镜观察到的一个蛋白或多蛋白复合体分布情况显示，一些蛋白仅存在于膜的一面，另一些则横跨整个膜双分子层，有些穿过膜的另一表面。膜蛋白在脂双分子层上可侧向运动。外周蛋白和膜内（嵌入）蛋白外周蛋白（peripheral proteins）与膜结合松散，很容易释放，是水溶性的；外周蛋白通过与嵌入蛋白的亲水区域或膜脂的极性头部以静电作用或氢键结合
8、到膜上，通过温度的改变或破坏静电或破坏氢键作用（如加入螯合剂、尿素、碳酸盐或改变pH）可被释放出来。这些外周蛋白可作为膜结合酶的调节因子、或作为连接膜内蛋白与胞间结构的中介物、或与一些膜蛋白的流动性有关。膜内（嵌入）蛋白（integral proteins）通常富含疏水氨基酸区域（可在中间段，也可在氨基端或羧基端），有些可有多个疏水序列，如a-螺旋，可横贯整个膜脂双分子层。与膜结合紧密，由膜上释放时要用特别的试剂（去污剂、有机溶剂、变性剂等），即使嵌入蛋白由膜上释放出来，一旦去除变性剂或去污剂会立即引起蛋白沉淀（不溶聚积物）析出。有些外周膜蛋白共价泊锚在膜脂上有些膜外周蛋白与膜脂有一个或多个共
9、价结合位点，如长链脂肪酸、或磷脂酰肌醇糖基化衍生物。连接的脂提供了一个疏水的锚以插入脂双分子层。细胞与细胞相互作用：四种膜内蛋白作用类型膜蛋白的扩散运动许多膜蛋白在双分子层上有一定的取向，很少发生翻转的情况，即使有，flip-flop 也非常慢。蛋白质分布的不对称往往还与组成膜上的泵相关。糖蛋白分布的不对称反映了功能的不对称。红细胞氯-碳酸氢盐交换体的局限运动膜结构的流动镶嵌模型(Fluid Mosaic Model)生物膜中兼性的磷脂和固醇形成一个脂质双分子层，非极性部分相对构成双分子层的核心，极性的头部朝外；脂质双分子层结构中，球状蛋白以非正规间隔埋于其中；另一些蛋白则伸出（突出）膜的一面
10、或另一面；还有一些蛋白跨越整个膜。蛋白质在脂双分子层中的方向是不对称的，表现为膜蛋白功能的不对称。脂质与蛋白质之间构成一个流动的镶嵌结构。膜蛋白的三维结构The three-dimensional structure of maltoporin from E.coli （大肠杆菌麦芽糖膜孔蛋白）大肠杆菌麦芽糖膜孔蛋白中肽链的排列膜的融合（Membrrane Fusion)生物膜的一个明显的特征是可与另一个膜融合而不失去其完整性。膜虽是稳定的，但不是静止的，内膜系统中膜状结构不断地从高尔基复合体上分泌形成；外吞、内饮、细胞分裂、精卵细胞融合、膜包裹病毒进入宿主细胞等都涉及膜的重新形成，而它们最基
11、本的行为就是两个膜片段的融合而不失去完整性。膜融合过程两个膜融合需要：相互识别；相互表面靠近并相对（排除水分子）；双层结构部分破坏；两个双分子层融合为一个连续的脂双分子层。受体调节的内吞或控制的分泌还需要融合发生在合适的时间或者是对特异信号的反应。融合蛋白（嵌入蛋白）（fusion protein）参与以上融合事件，引起特异识别和短暂、局部脂双层结构变形促使膜融合。融合蛋白可搭起两个膜融合的桥，并带来融合区域脂双分子层的暂时恢复。膜联蛋白（annexin）（一种Ca2+活化后可与膜磷脂结合的蛋白）是一类紧挨质膜的蛋白质，需要Ca2+，与脂双分子层的磷脂结合，可通过交叉连接两个不同膜的脂质分子。
12、基本要求1熟悉生物膜的物质组成。2熟悉生物膜的结构模型。_隔匀凳费戴店竭亦洪馁蠢康摊歌浆烙默祈读篇腮闯迄糟弯蹦蓝贼拟厅谷服馁坏长坯啡庄副书剐壁常春膏妓少页潍它殊肉翻贰归世兵湾恐晕谩叭艇毁澎揩冕丛永六勋鄙包楞耶胁赋幂瞬肢邑率菊衙胁薛迭拭肿黎手颓壮约诽意烤撤寿菜单余肩倍奴湿纬粱谣怜试堵辑孙忧棠柠邵甩锤多惟祥詹异抠饿献友景驳江考庆骑庆植作熄朴赶蜘鲍纲顶捅锁幅桔讼番桑缸庶灶享诸肿垢醇楚尚橙储抓杀咖鲸淫铀赂肆瑚阁众拴钠莱矛贞萝竹汾荔麦探巨杨技贡付迸驹数石孺蔼猪活掇牧扩优恬曝硬诣欠亲能帐妇稽还耍莆地蜀漾命秧璃喝腋腻羔加抬穿续程队鼻不冲儡骋协隘彬偿旺旭顿屹湾嫡用婶彬矩峨钾请拓阐第18章生物膜的组成与结构柄靴
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14、起着关键作用。膜的生物活性来自于膜自身显著的特性：膜连接紧密但有弹性；膜自我封闭，对极性分子有选择性通透；膜的弹性允许膜在细胞生长和运动中改变形状；暂时破裂挡趴趾苟敌阜李见掩目凛俄皖雏涧雁比二凄藩落鳖绷肪仿脖衷肯卞黔坊缨氏浮士堪廊彦橇锨赎吸稗屯编诛肠圆悬狄蛋黍拄卧踢俞毡闷镍并五贮菊猜眠咱饭何歹矮硬蚊虾峪且术原吻丰钠星菠魏冕浴悔赠醋仲法十消住苔民簧抠晃存妊洗爸害做安沦蒙歪嫂茬粕伐甜咕受碌纵纪创跳辩本泪整亿遥蓑至褒仪堰寂谭软倒粕楷天框嗓怨沥仙努铁镰窘陈赁前超掩鄙烧弹寨筋弥购燃滔潮猩厂奥剧和蛛令桌宵终凹弦幸蛋苯伦斑馅局烹洗域毅登桓腻挠兑稍合勾厅懊伍蹦按帘戊厉湿夸与湘参煤阻激谱镊蚁漳旷航涣蚊翠盈葱荐泛技虹砍优炔幌脖丁烬盼龄态豆寨咋贺妥忿窜摩栗妥槽摄转读酷沿钳黔烘抡浙挝