動物生物化學生物膜與物質(zhì)運輸

動物生物化學生物膜與物質(zhì)運輸?shù)?頁/共26頁本章主要內(nèi)容：

生物膜的化學組成生物膜的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)物質(zhì)的跨膜運輸?shù)?頁/共26頁

生物膜（Bio-membrane）是指細胞的膜系統(tǒng)。原核生物只有質(zhì)膜，而真核生物除了質(zhì)膜，還有細胞器的膜，如核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等。

幾乎所有的生理活動都與生物膜相關(guān)，例如物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細胞的分裂、運動、相互識別和通訊，以至腫瘤的發(fā)生等。第3頁/共26頁一個動物的上皮細胞及其膜系統(tǒng)第4頁/共26頁1.生物膜的化學組成

所有生物膜幾乎都是由蛋白質(zhì)和脂類兩大物質(zhì)組成，尚含有少量糖、金屬離子和水。1.1膜脂

磷脂（甘油磷脂、鞘磷脂）糖脂膽固醇第5頁/共26頁以甘油為基礎(chǔ)形成的甘油磷脂（glycerophospholipid）以神經(jīng)鞘氨醇為基礎(chǔ)還可以形成鞘磷脂第6頁/共26頁

膜脂分子的特點和結(jié)構(gòu)

雙親性卵磷脂親水的極性的頭部疏水的非極性的尾部第7頁/共26頁

微團雙分子層

脂質(zhì)體膜的基本結(jié)構(gòu)——脂質(zhì)雙層（Lipidbilayer）waterwater第8頁/共26頁1.2膜蛋白

膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜實施功能的場所?？梢苑譃橥庵艿鞍缀蛢?nèi)在蛋白。它們是受體，酶，抗原，通道和骨架蛋白等。

外周蛋白（peripheralprotein）分布于雙層脂膜的外表層。與膜的結(jié)合比較疏松，容易從膜上分離出來。外周蛋白比較親水，能溶解于水。內(nèi)在蛋白（integralprotein）蛋白的部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中。溶于水，且不容易從膜中分離出來。主要以-螺旋形式存在。第9頁/共26頁跨膜蛋白（transmembraneprotein)第10頁/共26頁1.3膜糖生物膜中的寡糖鏈信息傳遞和細胞的相互識別方面具有重要作用。糖蛋白上的寡糖鏈總是指向細胞的外面第11頁/共26頁生物膜上各種化學組成之間的關(guān)系第12頁/共26頁2.生物膜的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)特點2.1生物膜的運動膜脂分子：分子擺動、旋轉(zhuǎn)運動、側(cè)向運動等。膜蛋白：擴散運動、旋轉(zhuǎn)運動。

第13頁/共26頁2.2膜的相變溫度及其影響因素

相變溫度是膜脂物理狀態(tài)互相轉(zhuǎn)變的臨界溫度。高于相變溫度時，膜呈流動的液態(tài)，低于相變溫度時，膜呈凝固的膠態(tài)。

相變溫度受膜脂中脂肪酸的組成影響。烴鏈短的脂肪酸和不飽和脂肪酸的含量較高時，膜脂的相變溫度較低，膜呈現(xiàn)較好的流動性。膽固醇參與膜脂流動性的調(diào)節(jié)。第14頁/共26頁2.3流動鑲嵌模型（Mosaicfluidmodel）第15頁/共26頁要點:生物膜的基本結(jié)構(gòu)是脂質(zhì)雙層,蛋白質(zhì)或鑲嵌在膜上或結(jié)合在膜的表面,膜上的寡糖鏈總是指向膜的胞外一側(cè).膜上的成分是運動的,隨溫度變化,脂質(zhì)雙層呈液晶態(tài)或凝膠態(tài).膜的相變溫度（Tm）與膜上脂肪酸烴鏈的長度和飽和程度有關(guān)。脂質(zhì)雙層的組成成分呈不對稱分布.第16頁/共26頁3.物質(zhì)的過膜轉(zhuǎn)運3.1物質(zhì)運輸?shù)墓δ?/p>

維持細胞的容積、形態(tài)、滲透壓、電解質(zhì)的濃度，為細胞的生理活動提供適宜的環(huán)境從環(huán)境攝取營養(yǎng)物質(zhì)，向環(huán)境排出代謝廢物第17頁/共26頁3.2小分子物質(zhì)和離子的過膜轉(zhuǎn)運

簡單擴散（simplediffusion)順濃度梯度不需要供應(yīng)能量

促進擴散（facilitateddiffusion）順濃度梯度不需要供應(yīng)能量需要通道蛋白或載體蛋白介導

主動轉(zhuǎn)運（activetransport)逆濃度梯度消耗能量(如ATP)需要轉(zhuǎn)運載體第18頁/共26頁簡單擴散促進擴散主動運輸物質(zhì)的電化學梯度

第19頁/共26頁

簡單擴散——順濃度梯度注意電荷、極性與大小的影響

促進擴散——順濃度梯度注意需要載體或通道協(xié)助

通道載體第20頁/共26頁

以鈉鉀泵，又稱Na+K+ATPase為例。它是廣泛存在于動物細胞膜上的離子運載體，為蛋白二聚體。其功能是保持細胞內(nèi)高鉀低鈉，細胞外高鈉低鉀的濃度梯度，轉(zhuǎn)運過程消耗ATP。鈉鉀泵有兩種構(gòu)型：EI型：親鈉排鉀，脫磷酸的形式EII型：親鉀排鈉，磷酸化的形式兩種構(gòu)型發(fā)生一次互變，轉(zhuǎn)運出3個Na+

，輸入2個K+

，消耗一分子ATP。主動運輸?shù)?1頁/共26頁3.3大分子物質(zhì)的過膜轉(zhuǎn)運胞吞與胞吐受體介導的內(nèi)吞作用(receptor-mediatedendocytosis)

免疫球蛋白

低密度脂蛋白（LDL，血漿中的膽固醇轉(zhuǎn)運蛋白）分泌蛋白的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運過程信號肽學說（signalpeptidehypothesis）第22頁/共26頁受體介導的細胞內(nèi)吞作用受體內(nèi)吞泡配體溶酶體內(nèi)體第23頁/共26頁信號肽假說（Signalpeptide