配位化學(xué)：第五章 分子組裝與分子器件

1、 第五章分子組裝與分子器件分子組裝與分子器件1.水溶液中分子的有序聚集2.生物膜1.水溶液中分子的有序聚集1.水分子的結(jié)構(gòu)與氫鍵2.水溶液中離子的溶劑化3.水溶液中膠束的形成4.膜和脂質(zhì)體1.水分子的結(jié)構(gòu)與氫鍵2.水溶液中離子的溶劑化3.水溶液中膠束的形成4.血漿脂蛋白形成的膜和脂質(zhì)體Plasma lipoproteins.Each type of lipoprotein contains a neutral lipid core composed of cholesteryl esters and/or triacylglycerols. This core is surrounded by

2、 a layer of phospholipid, cholesterol and protein. Charged and polar residues on the surface of a lipoprotein enable it to dissolve in blood.2.生物膜1.生物膜結(jié)構(gòu)模型2.植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞3.葉綠體與線粒體4.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸1.生物膜結(jié)構(gòu)模型2.植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞比較細(xì)胞膜的功能植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞比較（運(yùn)輸） 葉綠體與線粒體1.葉綠體與線粒體的結(jié)構(gòu)與功能2葉綠體與線粒體的質(zhì)子流向3.線粒體運(yùn)輸系統(tǒng)葉綠體與線粒體的比較（區(qū)域功能）膜或區(qū)室線粒體葉綠體外膜標(biāo)

3、志酶：?jiǎn)伟费趸负?.5nm, 通透性強(qiáng)，有孔蛋白厚7nm，通透性強(qiáng)，有孔蛋白內(nèi)膜標(biāo)志酶：細(xì)胞色素氧化酶蛋白質(zhì) ：脂0.7 ：0.3通透性差向內(nèi)折成嵴內(nèi)表面有ATP含酶顆粒有各類型的運(yùn)輸?shù)鞍资请娮觽鬟f和氧化磷酸化部位蛋白質(zhì) ：脂0.9 ：1通透性差稍向內(nèi)折成管狀或小泡狀內(nèi)表面光滑僅僅是運(yùn)輸交換蛋白是脂合成的部位類囊體膜無(wú)光反應(yīng)的部位外表面有CF1顆粒，光合磷酸化部位膜間隙標(biāo)志酶：腺苷酸激酶建立H質(zhì)子梯度基質(zhì)含有各種酶系、mtDNA、核糖體tRNA和蛋白表達(dá)因子TCA循環(huán)場(chǎng)所含有一些酶、ctDNA、核糖體、tRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)因子卡爾文循環(huán)場(chǎng)所類囊體腔無(wú)建立H+質(zhì)子梯度水的光解葉綠體與線粒體的比

4、較（結(jié)構(gòu)）葉綠體與線粒體的比較（質(zhì)子流向）線粒體運(yùn)輸系統(tǒng)4.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸2.離子載體物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)幕緳C(jī)制被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸離子載體運(yùn)載機(jī)制典型動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度成分細(xì)胞內(nèi)濃度/ (mmol)細(xì)胞外濃度/ (mmol)陽(yáng)離子Na+515145K+1405Mg2+ *0.512Ca2+ *10712陰離子Cl515110固定的陰離子 * *高0典型動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度*表中給出的Ca2和Mg2的濃度是游離存在于胞質(zhì)溶膠中的濃度；Mg2在細(xì)胞中的總濃度2mmol/L；Ca2則是12mmol/L，它們大多是與蛋白結(jié)合在一起的，Ca2則存在于細(xì)胞器中。*指細(xì)胞中存在的帶負(fù)電的有機(jī)分子

5、，它們不能通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜。主動(dòng)運(yùn)輸中能量來(lái)源載體蛋白功能能量來(lái)源直接電源 Na+-K+泵Na+的輸出和K+的輸入ATP 細(xì)菌視紫紅質(zhì)H+從細(xì)胞中主動(dòng)輸出光能 磷酸化運(yùn)輸?shù)鞍琢姿嵯┐际奖衢g接能源 Na+、葡萄糖泵協(xié)同運(yùn)輸?shù)鞍譔a+、葡萄糖同時(shí)進(jìn)入細(xì)胞Na+梯度 F1-F0 ATPaseH+質(zhì)子運(yùn)輸H+質(zhì)子梯度4類ATP驅(qū)動(dòng)的運(yùn)輸泵的比較類型運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)存在的部位P型H+、Na+、K+、Ca2+通常有大小兩個(gè)亞基，大亞基被磷酸化，小亞基調(diào)節(jié)運(yùn)輸。H+泵：存在于植物、真菌和細(xì)菌的質(zhì)膜；Na+/K+：存在于動(dòng)物細(xì)胞的的質(zhì)膜；H+/K+泵：存在于哺乳動(dòng)物胃細(xì)胞表層質(zhì)膜；Ca2+泵：存在于所有

6、真核生物的質(zhì)膜和肌細(xì)胞的肌質(zhì)網(wǎng)膜。F型只是H+有多個(gè)跨膜亞基，建立H+的電化學(xué)梯度，合成ATP。細(xì)菌的質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜。葉綠體的類囊體膜。V型只是H+多個(gè)跨膜亞基，亞基細(xì)胞質(zhì)部分可將ATP水解，并利用釋放的能量將H+運(yùn)輸?shù)侥遗葜校怪蔀樗嵝原h(huán)境。植物、酵母和其他真菌的液泡膜；動(dòng)物細(xì)胞的溶菌酶和內(nèi)體的膜；某些分泌酸性物質(zhì)的動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜（如破骨細(xì)胞和腎管狀細(xì)胞）。ABC型離子和各種小分子兩個(gè)膜結(jié)構(gòu)域形成水性通道，兩個(gè)細(xì)胞質(zhì)ATP結(jié)合結(jié)構(gòu)域可以位于同一個(gè)亞基，也可位于不同的亞基。細(xì)胞質(zhì)膜（運(yùn)輸氨基酸、糖和肽）；哺乳動(dòng)物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜（運(yùn)輸與MHC蛋白相關(guān)的抗原肽）；哺乳動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜（運(yùn)輸小分子、磷脂、小

7、的類脂分子）。Na+/K+-ATP酶Na+/K+-ATP酶工作機(jī)制離子通道天然離子載體天然離子載體（續(xù)）天然離子載體（續(xù)）合成離子載體合成離子載體（續(xù)）合成離子載體（續(xù)）合成離子載體（續(xù)）合成離子載體（續(xù)）合成離子載體（續(xù)） 第5章 學(xué)習(xí)指南 認(rèn)識(shí)分子有序聚集體的形成機(jī)制,分子有序聚集體中的作用力,分子有序聚集體的功能。 認(rèn)識(shí)生命體系中的分子有序聚集體，分子有序聚集體與分子器件之間的關(guān)系，柔性的分子有序聚集體與剛性分子有序聚集體的功能差異。 了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能；掌握兩個(gè)基本的細(xì)胞器：線粒體與葉綠體。 了解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，掌握離子載體。 第5章 形成性練習(xí)1.水溶液中分子的有序聚集與組裝2.什么是分子器件3.生命體中的有哪些分子器