脂和生物膜课件

脂和生物膜课件第1页/共116页20世纪50~60年代，科学家已经揭示了脂类在储能物质和膜结构组分发挥重要生理作用。60~70年代后，薄层层析和气-液层析技术迅速发展，为科学家认识脂类的特殊作用提供了有力工具，揭示了脂类在生物膜、转运、受体和信息转导中的作用。第2页/共116页第一节

脂类与复合脂

LipidsandLipidComplexs

第3页/共116页一、脂类结构成分复杂且非均一（一）脂类包括脂肪和类脂两大类脂类(lipids)：脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称，是一类不溶于水的生物分子。脂肪：动物源性的甘油三酯(triglyceride,TG)

植物源性TG类脂：胆固醇(cholesterol,CHOL)

胆固醇酯(cholesterolester,CE)

磷脂(phospholipid,PL)

鞘脂(sphingolipids)第4页/共116页分类含量

分布生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂肪酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能第5页/共116页脂类的基本元素组成是碳、氢和氧

脂类的基本元素组成为碳(C)、氢(H)

、氧(O)

，一些复合脂含有氮(N)和其他元素。

脂类是一类非均一化合物，结构的不均一性可导致功能的多样性。第6页/共116页甘油三酯(triglyceride,TG)甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇脂类物质的基本构成：FAFAFA

甘油FAFAPiX

甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等第7页/共116页脂类是水不溶性生物分子脂类组成的共同特征是含有不溶于水的长链脂肪酸或胆甾（基）。HHHHHABCD1234567891011121314151617CO(CH2)nCH3OH长链脂肪酸胆甾（基）第8页/共116页结构决定了脂类在溶剂中的溶解度，即不溶于水而易溶于非极性有机溶剂。但磷脂的结构中含有少量如羟基、氨基或磷酸等亲水基团，在体内微环境中，这些磷脂可带电荷，使其具有微弱的亲水性。磷脂的这种特性是其作为生物膜基本成分的基础。第9页/共116页（二）脂类有简单脂和复合脂，可与糖、蛋白质形成复合脂

简单脂：脂肪酸和醇类所形成的酯如：甘油三酯复合脂：除脂肪酸、醇类化合物外还含有其他成分的醇脂、酸酯如：甘油磷脂类第10页/共116页脂类与糖形成的复合物称为糖脂或脂多糖是含糖而不含磷酸的脂类，其间通过糖苷键相连，也是两性分子，普遍存在于真核和原核细胞的质膜上。糖脂(glycolipid)：第11页/共116页半乳糖脑苷脂（galactocerebroside）神经节苷脂（ganglioside）鞘糖脂（glycosphignolipid，GSL）脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）第12页/共116页脂类与蛋白质形成的复合物称为脂蛋白脂类可与蛋白质有机结合形成脂蛋白(lipoprotein)血浆脂蛋白脑脂蛋白核蛋白类(nucleoprotein)第13页/共116页人体内脂类的来源：自身合成利用小分子有机化合物合成，如甘油三酯、磷脂等。多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。

食物供给包括各种脂肪酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。第14页/共116页食物名称脂肪(g)含饱和或不饱和脂肪酸的脂肪量(g)胆固醇(mg)含饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸啤酒00000红酒00000茶痕量痕量0痕量0苹果<10.1痕量0.10香蕉<10.2痕量0.10葡萄<10.2痕量0.20桃<1痕量痕量痕量0梨<1痕量0.10.20全牛奶3.321.10.113.5豆奶20.30.41.10米2.81.90.80.10面粉6.81.12.92.80菜籽油10014.364.321.40玉米油10014.524.860.70棉籽油10027.118.654.30橄榄油1001475.810.20花生油10018.947.333.80葵花籽油1001220.267.80一些常见食物的脂肪和胆固醇含量*以100g食物计算第15页/共116页牛脂肪10050.243.64109猪脂肪10040461491鸡脂肪10029.844.720.985全鸡蛋1033.81.4426鸡蛋白00000鸡蛋黄29.48.811.24.11253牛五花肉25.711.513.11.1112牛全精肉14.26.57.30.62106猪五花肉8.834.41.559猪全精肉5.31.92.70.553羊五花肉2411.110.42120羊全精肉167.26.81.2134鲶鱼184.484.281蛤肉10.20.30.534螃蟹20.30.30.7100大马哈鱼61.51.9255大西洋沙丁鱼121.73.95.7142牡蛎2.40.80.41.153花生仁628.63119.70葵花仁505.39.432.80一些常见食物的脂肪和胆固醇含量*以100g食物计算第16页/共116页（一）甘油三酯中的脂肪酸是脂肪烃的羧酸脂肪酸结构通式为CH3(CH2)nCOOH。

高等动植物中的脂肪酸碳链长度一般在14~20碳之间，且为偶数碳。二、甘油三酯是甘油的脂肪酯第17页/共116页1.脂肪酸的系统命名是由母链混合物派生的

脂肪酸系统命名遵循有机酸命名的原则，将包括羧基碳原子在内的最长直链碳链作为主链，依其碳原子数称为某烷酸，并从羧基碳原子开始编号；若碳链中含有双键，从羧基端编号，称为某碳烯酸，并将双键位置写在其前面。第18页/共116页系统命名法——标示脂肪酸的碳原子数即碳链长度和双键的数目和位置。△编码体系——从脂肪酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。油酸含18个碳原子，在第9-10位间有一个双键，被称为9-十八碳单烯酸，写成18:1(9)或18:1Δ9

。不饱和脂肪酸的命名

例如：第19页/共116页ω或n编码体系第20页/共116页

亚麻酸为18碳3烯多不饱和脂肪酸，其双键位置按碳原子编号分别为9、12和15；按字母编号分别为ω-3、ω-6和ω-9。根据碳原子编号命名为9,12,15-十八碳三烯酸，写成18:3(9,12,15)或18:3Δ9,12,15；按字母编号归类于ω-3不饱和脂肪酸，写成18:3ω-3

。

例如：第21页/共116页2.

脂肪酸主要根据其碳链长度和饱和度分类（1）脂肪酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂肪酸短链脂肪酸：碳链长度小于或等于10的脂肪酸如：癸酸(碳链长度为10)中链脂肪酸：碳链长度介于10和20之间的脂肪酸如：油酸(碳链长度为18)长链脂肪酸：碳链长度大于或等于20的脂肪酸如：DHA(碳链长度为22)第22页/共116页（2）脂肪酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸

饱和脂肪酸的碳链不含双键饱和脂肪酸(saturatedfattyacid)以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，不同的饱和脂肪酸的差别在于这两基团间亚甲基(-CH2-)的数目不同。第23页/共116页习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和脂肪酸

月桂酸(lauricacid)n-十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂肪酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂肪酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0CH3(CH2)18COOH山箭酸(behenicacid)n-二十二烷酸22:0CH3(CH2)20COOH掬焦油酸(lignocericacid)n-二十四烷酸24:0CH3(CH2)22COOH常见的饱和脂肪酸第24页/共116页

不饱和脂肪酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂肪酸（monounsaturatedfattyacid）含一个双键的脂肪酸，如油酸

多不饱和脂肪酸（polyunsaturatedfattyacid）

含二个或二个以上双键的脂肪酸，如DHA第25页/共116页习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式单不饱和脂肪酸棕榈(软)油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸16:1ω-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸18:1ω-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH异油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1ω-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH神经酸(nervonicacid)15-二十四碳单烯酸24:1ω-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)13COOH常见的不饱和脂肪酸第26页/共116页习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式多不饱和脂肪酸亚油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸(g-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸18:3ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四烯酸20:4ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:5ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:5ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH第27页/共116页哺乳动物不饱和脂肪酸按ω编码体系分类：簇母体不饱和脂肪酸结构ω-7软油酸9-16:1ω-9油酸9-18:1ω-6亚油酸9,12-18:2ω-3亚麻酸9,12,15-18:3第28页/共116页3.脂肪酸的某些物理和生理特性基于碳链长度和不饱和度

脂肪酸一个重要物理性质是熔点：随着碳链长度的增加熔点逐渐增加；随着不饱和度的增加熔点逐渐下降。细胞膜的脂质在各种环境温度下以液态形式存在对维持细胞膜的正常功能具有十分重要的意义。第29页/共116页4.不饱和脂肪酸具有十分重要的生物学作用（1）人体不能合成必须从食物获得的脂肪酸被称为营养必需脂肪酸

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称营养必需脂肪酸（essentialfattyacid）

。第30页/共116页（2）多不饱和脂肪酸的衍生物具有十分重要的生物学活性前列腺素(PG)、血栓噁烷(TX)和白三烯(LT)是二十碳多不饱和脂肪酸花生四烯酸代谢产生的类花生酸类物质（eicosanoids），具有十分重要的生理作用，几乎参与了所有细胞的代谢活动，并与炎症、免疫、过敏、心血管等疾病的病理生理过程有关。第31页/共116页（二）甘油三酯是甘油的脂肪酸酯甘油一酯(monoacylglycerol)被1个脂肪酸酯化的甘油酯甘油二酯(diacylglycerol,DG)被2个脂肪酸酯化的甘油酯第32页/共116页

含有同一种脂肪酸的甘油三酯称为简单甘油三酯(simpletriacyglycerol)

含有两种或三种脂肪酸的甘油三酯称为混合甘油三酯(mixedtriacyglycerol)第33页/共116页1.甘油三酯是脂肪酸的主要储存形式游离形式的脂肪酸：很少量在血液中和白蛋白结合。酯化形式的脂肪酸：主要以甘油三酯(主要)、胆固醇酯等于体内，或存在脂蛋白,大多数存在脂肪细胞中。第34页/共116页2.甘油三酯的主要作用是为机体提供能量

（1）甘油三酯是机体重要的能量来源物质1g产生的能量TG38kJ蛋白质17kJ碳水化合物17kJ第35页/共116页（2）甘油三酯是机体的主要能量储存形式TG合成的主要场所：肝脏TG储存的主要场所：脂肪组织正常人体内的脂肪量可抵抗2～3个月的饥饿。糖原储备量仅能提供少于1天的代谢需要。蛋白质作为功能和结构分子，不能无序地进行分解代谢提供能量。第36页/共116页三、含磷酸的脂类被称为磷脂磷脂(phospholipids)主要由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物等组成。分类：

甘油磷脂

——由甘油构成的磷酯（体内含量最多的磷脂）

鞘磷脂

——由鞘氨醇构成的磷脂FAFAPiX

甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等FAPiX鞘氨醇第37页/共116页两类磷脂的分子组成相同的组成成分(分子数)不同或不尽相同的组成成分磷酸脂肪酸醇类其他成分甘油磷脂12甘油胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇等鞘磷脂11鞘氨醇胆碱第38页/共116页1.由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂甘油磷脂又称为磷酸甘油酯(phosphoglycerides)，其结构特点是甘油的两个羟基被脂肪酸酯化，3位羟基被磷酸酯化成为磷脂肪酸(phosphatidicacid;PA)。第39页/共116页R1常为饱和脂肪酸R2常为不饱和脂肪酸第40页/共116页体内几种重要的甘油磷脂HO-XX取代基团甘油磷脂名称水－H磷脂肪酸胆碱磷脂酰胆碱(卵磷脂)乙醇胺磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)丝氨酸磷脂酰丝氨酸肌醇磷脂酰肌醇甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂)CH2CH2N(CH3)3+CH2CHOHCH2OHCH2CH2NH3+CH2CH-COONH3+-HHHHHOHOHOHOOHOHHCH2CHOHCH2O-POOCH2R2OCOCHCH2OCOR1O-第41页/共116页2.由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷脂

（1）鞘磷脂是鞘氨醇的衍生物鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂肪酸相连形成神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。鞘氨醇的羟基通过酯键与取代基团结合而成为不含甘油、仅含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类被称为鞘脂(sphingolipids)。第42页/共116页鞘氨醇以18碳最多，分子中含有双键，有顺反异构体，但自然界均为反式构形。鞘氨醇或二氢鞘氨醇是具有脂肪族长链的氨基二元醇，具有2个羟基及一个氨基的极性头和疏水的长链脂肪烃尾。极性头疏水尾第43页/共116页X----磷脂胆碱、磷脂乙醇胺单糖或寡糖m多为12，n多在12～22第44页/共116页（2）鞘脂包括鞘磷脂和鞘糖脂两类按取代基X的不同鞘磷酯X=磷酸胆碱或磷酸乙醇胺鞘糖脂(sphingoglycolipid)X=葡萄糖、半乳糖、以及唾液酸第45页/共116页神经组织各种膜结构的重要成分第46页/共116页3.甘油磷脂在体内具有重要的生理功能（1）磷脂是构成生物膜的重要成分脂质双层是构成生物膜的重要成分和结构基础。几乎所有类型的磷脂在细胞膜中均有发现，其中甘油磷脂中以磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)含量最高，鞘磷脂中以神经鞘磷酯为主。第47页/共116页卵磷脂存在于细胞膜中卵磷脂即磷脂酰胆碱是组成细胞膜最丰富的磷脂之一，其甘油2位含多不饱和脂肪酸，被水解后生成溶血卵磷脂。卵磷脂也储存着体内大部分胆碱

。第48页/共116页心磷脂是线粒体膜的主要脂质心磷脂与大量的线粒体内膜蛋白质，如细胞色素C氧化酶、细胞色素CNADH:泛醌(ubiquinone)等相互作用，激活某些酶，特别与氧化磷酸化和ATP的产生密切相关。第49页/共116页（2）磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol4,5-bisphosphate，PIP2)甘油二酯三磷酸肌醇(inositoltriphosphate，IP3)

第50页/共116页（3）缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中缩醛磷脂(plasmalogens)结构与磷脂酰乙醇胺相似，其甘油的１位以缩醛方式与脂肪酸结合，但乙醇胺可被胆碱、丝氨酸或肌醇取代，其在脑、心肌组织、红细胞和血小板等中含量较高。第51页/共116页当缩醛磷脂缺乏时，可导致罕见的康-亨综合征(rhizomelicchondrodysplasiapunctata,RCDP)，又称点状软骨发育不良(常染色体显性型)等疾病的发生。第52页/共116页（4）神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高

神经鞘磷脂是构成生物膜的重要磷脂，常与卵磷脂共同存在于细胞膜的外侧。构成神经髓鞘的脂质种类众多，约占神经髓鞘干重的97%，其中卵磷脂为11%，神经鞘磷脂为5%。第53页/共116页四、胆固醇是含环戊烷多氢菲的脂类（一）胆固醇是动物特有的一种类固醇衍生物环戊烷多氢菲核第54页/共116页不同类固醇的区别在于C3羟基和C17连接的侧链碳原子数(一般为8~10个碳原子)及取代基团的不同，生理功能各异。分子组成中含大量的碳氢、无氧或少氧而为非极性化合物。

第55页/共116页动物胆固醇(27碳)胆固醇仅存在于动物体内第56页/共116页植物以β-谷固醇(β-sitosterol)为最多酵母含麦角固醇(ergosterol)第57页/共116页1.胆固醇是含有羟基的固体醇类化合物胆固醇仅含一个亲水性的羟基，疏水性极强，不溶于水而溶于非极性溶剂。胆固醇熔点较高(149℃)，在常温下以固态形式存在。第58页/共116页2.胆固醇的羟基酯化为胆固醇酯第59页/共116页（二）胆固醇是细胞膜的基本结构成分胆固醇是动物细胞膜的基本结构成分之一，但亚细胞细胞器(subcellularorganelle)膜含量较少。胆固醇因含环戊烷多氢菲环使得其比细胞膜中其他脂质成分更强直(rigidity)。因此，胆固醇是决定细胞膜性质的一种重要分子。第60页/共116页（三）胆固醇可转化为一些具有重要生物学活性的固醇类化合物1.胆固醇可转化为类固醇激素

人体内利用胆固醇为原料合成的主要类固醇激素器官合成的类固醇激素肾上腺皮质球状带醛固酮皮质束状带皮质醇皮质网状带雄激素睾丸间质细胞睾丸酮卵巢卵泡内膜细胞雌二醇、孕酮黄体第61页/共116页2.胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇在体内代谢的主要去路是在肝细胞中转化成胆汁酸(bileacid)

，随胆汁经胆管排入十二指肠。胆汁酸具有促进脂类消化与吸收、抑制胆汁中胆固醇的析出等作用。第62页/共116页3.胆固醇可转化为一些具有重要生物学活性的固醇类化合物胆固醇7-脱氢胆固醇皮肤维生素D3紫外线胆钙化[甾]醇(cholecalciferol)第63页/共116页第二节

生物膜及跨膜转运

BiomembraneandTransportAcrossMembranes第64页/共116页生物膜（biomembrane）是指构成细胞的膜结构。细胞质膜细胞内膜：包绕在细胞最外层的膜，有利于保持细胞内环境恒定。

：是构成各种细胞器的膜，有利于各种细胞器发挥特殊的功能。

一、以脂类和蛋白质为主组成的脂双层是生物膜的基本结构第65页/共116页（一）生物膜由脂类、蛋白质和少量碳水化合物组成

一些生物膜的主要成分生物膜蛋白质(%)脂类(%)碳水化合物(%)蛋白质/脂类细胞膜人红细胞494381.1小鼠肝细胞46542～40.85阿米巴524241.3大鼠肝核膜593521.6线粒体外膜52482～41.1线粒体内膜76241-23.2脂类是生物膜的重要组成成分第66页/共116页一些生物膜脂类成分脂类人红细胞人髓鞘牛心脏线粒体大肠杆菌磷脂肪酸1.50.500磷脂酰胆碱1910390磷脂酰乙醇氨1820276.5磷脂酰甘油00018磷脂酰肌醇1170磷脂酰丝氨酸8.58.50.50心磷脂0022.512鞘磷脂17.58.500糖脂102600胆固醇252630第67页/共116页生物膜含有的蛋白质（膜）内在蛋白质（intrinsicprotein）（膜）周边蛋白质（peripheralprotein）第68页/共116页（二）脂双层是生物膜的基本结构1.脂双层结构经多种途径得以证实根据磷脂的性质，磷脂在水溶液中极性头部总是面向水，疏水尾互相聚集避免与水接触，因此会自动形成团粒或者片状双层结构。

第69页/共116页人工制备脂双层

溶于有机溶剂中的磷脂滴在将水分隔的塑料板的小孔中分散的磷脂在水中聚集除去有机溶剂平面脂双层塑料板分隔

脂质体水水第70页/共116页

生物膜结构示意图第71页/共116页2.生物膜具有流动性1）磷脂和蛋白质均能在生物膜中侧向扩散2）温度和生物膜组分影响膜流动性第72页/共116页3.所有生物膜均是不对称的膜分子的不对称性决定膜功能的不对称性。4.流动镶嵌模型可以解释生物膜的许多生理现象生物膜由定向排列的脂类和球状蛋白质组成的二维溶液。脂双层既是膜内在蛋白质的溶剂，又是通透屏障。膜内在蛋白质除了受到特殊的相互作用限制，可以在脂中自由侧向扩散。第73页/共116页二、不同物质通过脂膜跨膜转运的机制不一（一）小分子物质的跨膜转运大都通过专一性转运蛋白的作用根据转运的机理不同可分为：

通道蛋白（channelprotein）转运蛋白（transporter）细胞间通道（cell-to-cellchannel）ATP驱动泵（ATP-poweredpump）所有负责转运的蛋白都是跨膜蛋白。第74页/共116页1.离子和极性小分子可经细胞间通道转运

细胞间通道又称间隙连接(gapjunction)，是由相邻的两个细胞质膜间形成的不连续连接区。

第75页/共116页间隙连接蛋白

第76页/共116页2.特定的离子和分子经转运蛋白转运

转运蛋白又称载体蛋白(carrierprotein)，可转运各种离子和分子。

根据每次被转运物质的数量分为单向转运(uniport)和协同转运(cotransport)。第77页/共116页1)单向转运蛋白顺浓度梯度每次只转运一分子被转运物质

单向转运也称易化运输（facilitatedtransport）或易化扩散（facilitateddiffusion）。

葡萄糖转运蛋白1的工作模式

第78页/共116页2)协同转运是指一分子转运蛋白同时转运两分子不同的物质

同向转运（symport）对向转运（antiport）协同转运（cotransport）对向转运同向转运第79页/共116页同向转运是被转运的分子和协同转运的离子向同方向转运

Na+/葡萄糖同向转运蛋白

第80页/共116页对向转运是被转运的物质与协同转运的离子相对方向转运

Na+-H+交换第81页/共116页3.水和无机离子顺浓度梯度或电位梯度经通道蛋白转运

（1）

细胞膜上的水通道促进水的转运红细胞质膜中水孔蛋白结构第82页/共116页（2）

电压门控/配体门控离子通道对离子的通过有选择性

离子通道(ionchannel)为门控通道(gatedchannel)，只有开和关两种状态，通常处于关闭状态，仅短暂开放。

第83页/共116页1）电压门控离子通道使神经细胞传递电脉冲电压门控Na+

通道的结构一条多肽链中4个重复单位（I~IV），每个重复单位有6个跨膜α-螺旋（S1~S6），其中S4带正电，4个S5和S6之间的环与螺旋共同形成通道。第84页/共116页果蝇电压门控K+

通道的亚基结构第85页/共116页2）配体门控离子通道与特殊的配体结合后使离子通过电鳐乙酰胆碱受体离子通道的结构

第86页/共116页乙酰胆碱受体离子通道的工作模式▲，短氨基酸侧链；∟，长氨基酸侧链通道关闭通道开放螺旋旋转第87页/共116页4.离子和小分子物质逆浓度梯度经ATP驱动的泵转运

物质逆浓度梯度转运时，由ATP水解成ADP和Pi释放的自由能提供转运所消耗的能量。

主动转运：第88页/共116页1)P-类离子泵通过磷酸化的亚基转运离子P类泵含有跨膜的α催化亚基和较小的β调节亚基，常形成α2β2结构。转运离子时，至少一个α亚基被磷酸化，离子通过磷酸化的亚基进行跨膜转运。例如：Na+-K+泵、Ca2+泵第89页/共116页第90页/共116页P类泵的工作模式第91页/共116页质膜中Na+-K+泵维持细胞内Na+和K+的浓度通过水解ATP提供的能量驱动Na+和K+逆浓度梯度分别向细胞外和细胞内转运，保持正常细胞内[K+]高和[Na+]低的状态。

Na+-K+泵工作时，每水解1分子ATP向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+。

第92页/共116页钠-钾泵工作模式图第93页/共116页Ca2+泵将Ca2+从胞浆转运到细胞外或进入肌质网质膜和肌质网膜中存在Ca2+泵(Ca2+ATP酶)，将胞浆内的Ca2+泵出细胞或进入肌浆网腔。

第94页/共116页Ca2+

泵的作用模式左侧结构来自晶体结构的X线衍射图，右侧结构来自电镜图。注意左侧图中螺旋4和6中间的散开中断部位。第95页/共116页2.V-类泵只转运质子而不涉及磷酸化V-类泵存在于溶酶体、内体（endosome）等膜中。V-类泵结构图

第96页/共116页3.ABC超家族可转运多种物质ABC超家族又称ATP-结合盒（ATP-bindingcassette）超家族。可转运不同的氨基酸、无机离子、多糖、肽，甚至可转运蛋白质。第97页/共116页多药耐药蛋白的作用模式（a）翻转模式（b）泵模式A.ATP结合域；B.跨膜域；■药物分子；■带电荷部位；/疏水部位第98页/共116页（二）生物大分子通过胞吞和胞吐作用进行跨膜运输1.细胞通过胞吞作用摄入大分子物质

胞吞作用(endocytosis)第99页/共116页受体介导的胞吞作用

第100页/共116页胞吐作用(exocytosis)

2.细胞通过胞吐作用释放大分子物质

第101页/共116页无论是胞饮还是胞吞作用，Rab-GTP均参与其过程

Rab在胞饮、胞吞中作用模式图第102页/共116页第三节脂分析技术

AnalyticalTechniquesofLipids

第103页/共116页分析脂质在体内的分布及其含量可探索和了解脂质在生理、病理生理过程中的作用。分析脂质时，往往采用一些在分析蛋白质、核酸和碳水化合物等水溶性分子所不常用的方法和技术。第