第九章生物膜的组成与结构课件

生物膜的组成与结构

第九章1概况1

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您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。+++整体概况2教学内容：生物膜的组成；膜脂和膜蛋白的流动性；生物膜分子结构的模型。

3教学要求：掌握生物膜的脂双层骨架结构；

熟悉膜蛋白的流动性；了解生物膜的“流动镶嵌”模型。

4生物膜的组成和性质膜的结构物质的跨膜转运59.1生物膜的组成和性质生物膜是构成细胞所有膜的总称，包括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜系统。6一、细胞中的膜系统

（生物膜biologicalmembrane）原核生物：细菌（质膜体）、病毒（外壳膜）细胞质膜生物膜真核生物：细胞膜核膜细胞内膜系统线粒体膜叶绿体膜内质网膜高尔基体膜….任何细胞都以一层厚4~9nm的薄膜将其内内含物与环境分开。78910二、膜的化学组成膜蛋白60%膜脂40%膜糖类2~10%金属离子微量(水15.2%)生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。11甘油磷脂鞘脂胆固醇性质两性脂特点当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。（1）膜脂（MembraneLipids）主要有以下成分：12（2）膜蛋白（Membraneproteins）类型：外在蛋白、内在蛋白膜蛋白与膜脂结合的方式外在蛋白：离子键等较弱的键内在蛋白：疏水基相互作用；疏水键；共价键锚脂蛋白：通过共价键“栓”在一个脂分子上。13锚脂蛋白有些膜内在蛋白本身并没有进入膜内，他们以共价键与脂质、脂酰链、异戊烯基团相结合（“栓”在一起）并通过他们的疏水部分插入到膜内，这种形式的内在蛋白称为锚脂蛋白。14（3）膜糖类(MembraneCarbohydrates）：覆盖在膜外表面，有些可连在脂质上如鞘糖脂、甘油糖脂，也可连在膜蛋白的多肽链上如糖蛋白。功能:

起保护作用；细胞间的识别；维持膜的不对称。15锚定膜蛋白内嵌蛋白糖脂胆固醇卵磷脂169.2膜的结构双层脂分子构成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式结构模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)单位膜模型(J.D.Robertson,1959)流动镶嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)17

1、流动镶嵌模型

(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)

1972年美国Singer和Nicolson提出，认为生物膜是一种流动的、嵌有各种蛋白质的脂质双分子层结构，其中蛋白质犹如一座座冰山漂移在流动脂质的海洋中。182、流动镶嵌模型的特点1）阐明了质膜成分的高度不对称性2）强调了膜的流动性。193、膜的流动镶嵌模型结构要点1.膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。2.脂质双分子层具有流动性。3.内嵌蛋白“溶解”于脂质双分子层的中心疏水部分。4.外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。5.双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合。6.膜蛋白可作横向运动。201、保护2、转运（物质的跨膜转运*）3、能量转换(线粒体内膜和叶绿体类囊体膜）4、信息传递5、运动和免疫等4、膜功能：219.3物质的跨膜转运离子、小分子物质的运输（穿膜运输）

被动运输

主动运输生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）胞吐胞吞221、穿膜运输小分子、离子跨膜运输借助于3种类型的内在膜蛋白：通道蛋白或孔蛋白、被动转运蛋白、主动转运蛋白（1）被动运输1）通道蛋白和孔蛋白使溶质扩散过膜（简单扩散）特点：不耗能顺着浓度梯度。不需要膜上载体蛋白通道232）被动转运（协助扩散）是自发进行的。特点：不耗能顺着浓度差需要载体（被动转运蛋白）24红细胞葡萄糖转运蛋白是相对分子量45kD的内在膜蛋白，以α-螺旋跨膜12次，形成一个中间圆孔，葡萄糖借助此蛋白的构象变化穿越这个圆孔。胞外胞内葡萄糖葡萄糖转运蛋白葡萄糖结合转运蛋白发生构象变化葡萄糖扩散到胞质溶胶转运蛋白构象恢复质膜—协助扩散红细胞依靠葡萄糖转运蛋白吸收葡萄糖25

高K+低Na+高Na+低K+（2）主动运输质膜胞外胞内2K+3Na+（１）特点：耗能（常常是ATP）；

反浓度梯度；需要载体（主动转运蛋白）（2）实例：Na+、K+的跨膜运输特点：通过膜上的专一的载体——Na+、K+-泵（又称Na+、K+-ATP酶），借助水解ATP提供的能量，主动向外运输Na+

，向内运输K+，每水解1分子ATP向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+。26Na+、K+-泵Na+、K+-泵由α、β两个亚基组成，其中α亚基跨膜，上有Na+、K+、ATP及乌本苷结合位点。Na+、K+-泵的作用机制，人们普遍接受的是构象变化假说

α亚基β亚基内外27细胞外细胞质Na+Na+PPNa+K+PK+K+123456ATPADPNa+、Mg2+K+PNa+、K+-泵的作用机制282、生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）质膜对大分子化合物或颗粒不能通透，他们在细胞内运转时都由膜包围，形成细胞质小泡，故称膜泡运输。胞吐：有些物质在细胞内被囊泡裹入形成分泌泡，逐渐移至细胞表面，最后与质膜接触、融合并向外排除，如胰岛素的分泌。细胞质细胞膜胞吞：细胞从外界摄入的大分子或颗粒，逐渐被质膜的一小部分包围而内陷，随后从质膜上脱落下来形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。29思考题：1、解释名词：Na+、K+-泵2、生物膜流动镶嵌模型的主要论点是