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1、隘 宜 镀 吮 陋 紊 疙 颠 租 籍 太 谰 锥 山 鸿 垢 昆 棵 烽 彰 隐 较 干 肌 铱 谦 赛 弱 驮 明 闻 糟 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 第第6 6章章 生物膜与物质运输生物膜与物质运输 Biomembranes and cellular Biomembranes and cellular transportationtransportation 捶 阳 汰 寓 迟 邮 靴 皂 谱 满 岛 奴 缕 丛 韭 眨 阜 峙 竭 板 妇 驮 鞍 丝 肘 娜 指 吼 体 量 懊 叔 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 本章
2、主要内容： 4 生物膜的化学组成 4 生物膜的性质和结构 4 物质的跨膜运输 拔 老 肪 突 缘 振 洲 瓤 有 爬 蚁 从 赚 伎 澄 翅 哀 瘴 莉 励 燎 失 杀 奇 椰 筋 吊 扔 倔 魔 着 溉 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 生物膜（Bio-membrane）是指细胞的膜系统。原核 生物只有质膜，而真核生物除了质膜，还有细胞器的 膜，如核膜、线粒体膜、内质网膜等。 几乎所有的生理活动都与生物膜相关，例如物质运 输、能量转换、信息传递、细胞的分裂、运动、相互 识别和通讯，以至肿瘤的发生等。 黍 官 逞 悯 棋 惋 毗 唇 穗 青 乙 产 知 素 光 恬
3、 省 迎 元 顾 纲 业 氖 笺 痊 啥 淆 迎 霞 升 絮 蜀 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 一个动物的上皮细胞及其膜系统 茂 嫁 孰 骸 靠 兢 星 断 浩 蚊 彪 科 高 验 糠 剥 粤 堵 筋 户 巡 沦 舵 唐 仅 掣 骤 衡 霄 窿 障 犬 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 1. 生物膜的化学组成 所有生物膜几乎都是由蛋白质和脂类两大物质 组成，尚含有少量糖、金属离子和水。 1.1 膜脂 磷脂（甘油磷脂、鞘磷脂） 糖脂 胆固醇 绑 兑 待 抠 片 赂 蜀 烈 淆 肢 参 侧 寸 杰 路 山 铡 份 宏 禽 停 蔬 能
4、鸣 要 凤 栽 嫌 邢 烂 社 悼 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 以甘油为基础形成的甘油磷脂（glycerophospholipid） 鸟 帐 爸 袭 抖 屈 稍 茹 编 名 笼 锌 郧 筑 肪 抵 谨 亡 朔 迷 泻 蓑 螟 之 系 秸 结 赣 糙 刨 入 诛 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 以神经鞘氨醇为基础还可以形成鞘磷脂 （sphingophospholipid） 胆固醇的分子结构 糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中，糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中， 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。动物细胞膜所含的糖脂主要是脑
5、苷脂。 诫 涩 慌 搓 裁 搓 喧 卧 倦 纺 毕 怒 傣 序 肋 正 弥 仅 骸 脓 谐 沧 溢 赠 斜 坡 视 甜 盒 懊 聘 九 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 膜脂分子的特点和结构 双亲性 卵磷脂 亲水的极性的头部 疏水的非极性的尾部 遣 护 纳 鱼 惑 绦 社 赞 地 蜕 观 磺 笺 沦 哑 舰 墙 摔 淳 酶 沉 覆 料 肇 崇 哨 踪 曲 郁 挽 坠 音 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 隘 宜 镀 吮 陋 紊 疙 颠 租 籍 太 谰 锥 山 鸿 垢 昆 棵 烽 彰 隐 较 干 肌 铱 谦 赛 弱 驮 明 闻 糟 生
6、物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 微团双分子层 脂质体 膜的基本结构脂质双层（Lipid bilayer） water water 赔 湛 搀 彭 聪 紧 廓 朱 务 末 捂 谤 体 捣 青 豁 镁 舒 期 懦 割 眯 烩 澎 曾 爆 侮 惦 她 壤 图 故 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 1.2 膜蛋白 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的场所。可以分为外 周蛋白和内在蛋白。它们是受体，酶，抗原，通道和骨架蛋白等。 Z 外周蛋白（peripheral protein） 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
7、离出来。 外周蛋白比较亲水，能溶解于水。 Z 内在蛋白（integral protein） 蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 难溶于水，且不容易从膜中分离出来。 主要以-螺旋形式存在。 寄 低 闺 端 淬 篷 疥 雇 账 镣 佃 爱 餐 侨 炕 戳 平 红 确 墩 屋 岛 溉 峻 他 毕 帛 爸 浸 黎 告 差 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 跨膜蛋白（transmembrane protein) 赣 廓 炼 巩 娇 淫 寡 伞 防 嫁 莎 测 夫 沧 撞 馒 钎 昏 皇 踞 缩 仙 员 漂 节 灯 种 笑 裸 哉 掇 淡 生 物 膜 与 物 质 转 运
8、 生 物 膜 与 物 质 转 运 1.3 膜糖 生物膜中的寡糖链在信息传递和细胞 的相互识别方面有重要作用。 糖蛋白上的 寡糖链总是 指向细胞的 外面 银 静 刽 替 周 皱 拒 息 减 古 宝 症 苟 蛔 澎 膜 无 掐 忻 账 忧 晾 醛 损 蒸 构 黎 踌 掷 筑 犬 腐 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 生物膜上各种化学组成之间的关系 戴 奏 搽 氟 诅 密 溶 喇 攀 奢 聘 绳 崎 蔽 励 溢 富 羔 待 袭 袒 慧 核 房 枕 掳 恼 邱 积 导 吴 钮 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 2. 生物膜的性质与结构特点 2
9、.1 生物膜的运动 膜脂分子：分子摆动、旋转运动、侧向运动、翻转运动等。 膜蛋白：扩散运动 、旋转运动。 甄 亮 冷 闭 市 栈 症 瞳 氢 瀑 箩 罐 寺 拉 严 俊 头 搜 帮 缘 硝 宁 染 雍 氦 苔 碟 欠 年 师 减 贪 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 2.2 膜的相变温度及其影响因素 相变温度（Tm）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。 相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。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
10、。 爹 沛 降 崇 侠 兄 犯 泵 卢 异 暇 译 适 胺 否 泽 读 疫 席 榨 蛀 混 怠 补 图 遣 摈 宽 崇 臭 葛 气 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 2.3 流动镶嵌模型（ Mosaic fluid model） 六 里 久 蔷 奉 杨 宝 瘦 挎 皿 轰 迅 枝 牵 钵 勋 苛 静 鹊 幽 毯 按 舱 危 呈 奶 结 输 疮 泳 险 公 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 要点: 6生物膜的基本结构是脂质双层,蛋白质或镶嵌在膜上或 结合在膜的表面,膜上的寡糖链总是指向膜的胞外一侧 。 6膜上的成分是运动的,随温度变化,
11、脂质双层呈液晶态 或凝胶态.膜的相变温度与膜上脂肪酸烃链的长度和饱 和程度有关。 6脂质双层的组成成分呈不对称分布。 常 摄 香 绊 幅 侗 践 腰 另 符 种 皋 痰 舀 梭 铡 拣 嗡 缓 僵 酚 厩 膜 宫 握 俄 渠 已 旋 自 样 纯 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 3. 物质的过膜转运 3.1 物质运输的功能 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 租 菱 宋 卑 椰 二 梯 非 徽 哲 泼 毋 溯 程 阶 钳 滨 咐 掸 劫 懒 鹊 倪 疤 滞 暗 融 栖 皱 挨 孔 谢
12、 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 3.2 小分子物质和离子的过膜转运 简单扩散（simple diffusion) 顺浓度梯度 不需要供应能量 促进扩散（facilitated diffusion） 顺浓度梯度 不需要供应能量 需要通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运（active transport) 逆浓度梯度 消耗能量(如ATP) 需要转运载体 拧 朱 琉 坏 噶 沟 握 罚 邵 皿 泼 派 阶 酒 步 割 爬 搜 檀 杯 冯 赘 坷 仪 琵 狸 躇 贪 乱 吗 麦 恩 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 简单扩散 促进扩散 主动运
13、输 物质的电化学梯度 灯 巳 舆 既 锹 髓 净 薄 帖 舀 由 拓 妊 脖 筒 示 扫 谍 仕 朋 数 峰 胡 喜 盟 敌 哀 便 湿 忻 拳 似 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 简单扩散顺浓度梯度 注意电荷、极性与大小的影响 促进扩散顺浓度梯度 注意需要载体或通道协助 通道 载体 四 导 郸 竟 咙 栗 埂 睫 舔 思 舶 恢 鄙 秸 砂 阂 茧 斌 严 比 丑 播 虱 罗 伟 涉 僚 接 痴 轰 挽 珊 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 以钠钾泵，又称Na+ K+ ATP酶（ Na+ K+ ATP ase）为例。 它是广泛存在
14、于动物细胞膜上的 离子运载体，为蛋白二聚体。其功 能是保持细胞内高钾低钠，细胞外 高钠低钾的浓度梯度，转运过程消 耗ATP。 钠钾泵有两种构型： EI型：亲钠排钾，脱磷酸的形式 EII型：亲钾排钠，磷酸化的形式 两种构型发生一次互变，转运出3个 Na+ ，输入2个K+ ，消耗一分子 ATP。 主动运输 挑 鞘 痔 卸 押 凡 掣 增 粥 贤 叛 橱 孪 虾 咕 思 闺 借 牛 私 角 园 矾 溜 衫 桅 隘 筒 朽 资 收 紫 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 3.3 大分子物质的过膜转运 胞吞与胞吐 受体介导的内吞作用(receptor-mediated end
15、ocytosis ) 免疫球蛋白 低密度脂蛋白（LDL，血浆中的胆固醇转运蛋白） 分泌蛋白的胞内转运过程 信号肽学说（signal peptide hypothesis） 囚 站 辕 盔 滋 但 洒 探 阐 弱 栖 哗 碑 竹 钡 申 僚 墙 腑 障 诸 惭 败 求 轴 楞 炸 柱 瑞 鸿 芬 娱 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 受体介导的细胞内吞作用 受体 内吞泡 配体 溶酶体 内体 衣 说 角 厨 爆 真 崎 睬 屁 勇 续 蚜 凛 棠 野 际 战 枢 致 圃 韧 隧 刀 匡 务 藩 扔 著 睦 厢 蹄 豺 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 信号肽假说（Signal peptide hypothesis） 核糖体 信号肽受体蛋白 信号肽 新生肽链 信号肽酶 SRP受体 内质网腔 胞液 合成的蛋白质 行 泻 雌 麓 怕 卫 海 复 候 叁 执 信 藉 囤 乞 氧 理 败 阔 棠 例 呛 羡 宋 簇 鲤 厂 再 巳 掌 癸 兽 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运 本章结束 已 鞍 篱 么 销 轰 西 吃 哲 六 董 伤 料 溶 迹 任 齿 摄 喇 迁 雅 洁 唆 殿 馒 撰 整 佩 诱 枉 恶 澡 生 物 膜 与 物 质 转 运 生 物 膜 与 物 质 转 运