第4章物质的跨膜运输与信号传递 -1

合集下载

细胞生物学课程第4章细胞膜和物质的跨膜运输(医学院) 厦门大学

膜脂分子的运动
1. 侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置。 2. 旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。 3. 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。 4. 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。 5. 翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。是在翻转酶
脑苷脂
神经节苷脂
（1）分布与定位
糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜上（含量5％以下），神经细胞膜上含量较高（5-10 ％）。
糖脂是两性分子。其结构与鞘磷脂很相似，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合。糖脂均位于细胞膜的非细胞质面，及外侧的脂质分子中。
❖ 糖脂是位于脂双层的外侧，——可能作为细胞外配体(ligand)的受体。 ❖ 磷脂酰丝氨基——集中在脂双层的内叶，在生理pH下带负电荷，这种带
电性使得它能够同带正电的物质结合，如同血型糖蛋白A跨膜α螺旋邻近的赖氨酸、精氨酸结合。 ❖ 磷脂酰胆碱——在衰老的淋巴细胞外表面，作为让吞噬细胞吞噬的信号；磷脂酰胆碱出现在血小板的外表面，作为血凝固的信号。 ❖ 磷脂酰肌醇——集中在内叶，它们在将细胞质膜的刺激向细胞质传递中起关键作用。
质完成的。如： • 载体蛋白——膜内外的物质运输 • 连接蛋白——细胞的相互作用 • 受体蛋白——信号转导 • 各类酶——相关的代谢反应
在不同细胞中膜蛋白的含量及类型有很大差异，依在膜上存在方式不同可分为：
1.整合蛋白（integral protein） 2.外周蛋白（peripheral protein） 3.脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）
➢ 通道蛋白
是一类跨膜蛋白，它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排，形成水性通道，允许适宜的分子通过。通道蛋白具有选择性，所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输，并且是从高浓度向低浓度运输，所以不消耗能量。运输特点： ①蛋白不与溶质分子结合，形成跨膜通道介导离子顺浓度梯度通过； ②有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态，如钾泄漏通道，允许钾离子不断外流； ③有些通道蛋白具有选择性和门控性，平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，又称为门通道。主要有：电压门通道、配体门通道、机械门通道。

第四章：细胞质膜

的脂双层中呈不均
匀分布，如：PC和
SM主要分布在外小
叶，PE和PS分布在
内小叶。
镰刀形红细胞与荧光标记的 annexinV共孵育的荧光显微镜照片
流式细胞仪检测到的PS暴露
于表面的红细胞的百分比
2，膜蛋白的不对称性包括：整合蛋白插入的深度不同；穿过蛋白质两侧的基团不同；
两侧表面边周蛋白的性质种类不同。
1，2：膜整合蛋白 3，4：脂锚定蛋白 5，6：外周蛋白
1、整合膜蛋白（integral membrane protein） 1）也称跨膜蛋白(transmembrane proteins)，为两性分子，非极性区（疏水区）插在脂双层分子之间，极性区（亲水区）则朝向膜的表面，占70%～80%。 2）主体穿过细胞膜脂双层，分为单次跨膜、多次跨膜和多亚基跨膜蛋白三种。 3）单次跨膜蛋白肽链穿过脂双层一次，有胞外、胞质和跨膜三个结构域，跨膜域含有20～30个疏水性氨基酸，以α螺旋构象穿越脂双层。穿膜的方式包括：
结合，因此只要改变溶液的离
子强度甚至提高温度就可以从
膜上分离下来。
有时很难区分整合蛋白和外周蛋白，主要是因为一
个蛋白质可以由多个亚基构成，有的亚基为跨膜蛋
白，有的则结合在膜的外部。
附着
膜蛋白
膜蛋白
周边蛋白
周边蛋白
附着在其他膜蛋白上的周边蛋白
3、脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）
滑入细胞质或在脂肪双层翻转，也可能参与环境相互
作用，细胞识别。
二、细胞膜的特性（一）膜的不对称性决定膜功能的方向性膜组分分布不对称性与膜功能的不对称性，使生命活动高度有序。 1、膜脂的不对称性 1）膜脂内外层化学组成不对称 2）不同膜性细胞器中脂类成分组成不同

第章物质的跨膜运输

§4.1物质的跨膜运输概述一、细胞内外离子浓度差异1.现象：细胞内外离子浓度的差异性离子类型细胞内浓度（mmol/L）细胞外浓度（mmol/L）Na＋低高K＋高低Ca2＋低高Cl－低高2.原因（1）脂双层的不透性除脂溶性分子与不带电的小分子外，脂双层对离子和绝大多数分子而言都是高度不透的，这些物质的跨膜运输需要膜转运蛋白参与。

（2）膜转运蛋白的活性膜转运蛋白包括：载体蛋白、通道蛋白二、载体蛋白1.载体蛋白的概念载体蛋白是指一类普遍存在的多次跨膜蛋白，又称通透酶。

通过与底物的特异性结合而改变构象，从而介导该物质跨膜运输。

2.载体蛋白的特点载体蛋白既可以参与被动运输，又可以参与主动运输。

其作用特点与酶类似，具有特异性与饱和性，不同之处在于载体蛋白不对底物进行共价修饰。

三、通道蛋白1.通道蛋白的概念通道蛋白是指一类普遍存在的多次跨膜蛋白。

其多次跨膜结构域可以构成亲水性通道，从而介导大小适合的分子或离子以被动运输的方式跨膜运输。

2.通道蛋白的特点通道蛋白只参与被动运输，其能量来源于膜内外物质的浓度梯度或电化学梯度。

3.通道蛋白的分类：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（1）离子通道离子通道是指，能够对离子进行选择性跨膜运输的跨膜蛋白，其能量源于膜内外离子的浓度梯度或电化学梯度。

离子通道决定生物膜对离子的通透性，并与离子泵一起，调节膜内外的离子浓度。

离子通道的特点：高效性、选择性（门控系统）、无饱和性①电压门控通道：通过膜电位的改变而激活或关闭，从而调控离子的跨膜运输。

如：含羞草叶子的闭合。

外界应力刺激含羞草感觉细胞，从而引起感觉细胞表面应力激活通道开启，导致膜电位发生改变。

进而导致电压门控通道开启，产生电信号。

电信号作用于叶片基部的特化细胞令其失水，导致叶片闭合。

②配体门控通道：通过与细胞内或细胞外的配体特异性结合改变构象而激活或关闭，从而调控离子的跨膜运输。

如：神经突触中的乙酰胆碱的释放与接收。

③应力激活通道：通过感受应力来改变构象而激活或关闭，从而调控离子的跨膜运输。

《细胞生物学》学习指南

第一章细胞概述细胞生物学的发展经历了从细胞的发现、细胞学说的建立,以及对细胞分裂和细胞器做基本描述的经典时期；直到1953年DNA双螺旋分子结构的确立，伴随着研究手段的进展,细胞生物学才得以确立并得到突飞猛进的发展.近代分子生物学的迅速发展极大地促进了细胞生物学的进步，而分子生物学的研究离不开细胞这个平台。

在这两门生命科学前沿学科的相互促进协调发展中逐渐实现了细胞科学从细胞生物学到细胞分子生物学的转变。

无论是根据细胞的进化,细胞的功能和形态，都可以将细胞人为的分成三大系统:细胞的膜系统，细胞的核系统和细胞的骨架系统。

第二章细胞生物学技术细胞生物学是研究细胞结构与功能的学科，细胞生物学研究方法的建立与完善，促进了细胞生物学的发展.本章重点介绍了细胞生物学领域中最常用的技术方法与基本原理，并简要介绍了该技术的基本延伸。

细胞形态结构的观察依赖于显微镜技术。

复式光学显微镜是光镜下观察细胞结构的基础,适用于观察活体或固定染色的样品.荧光显微镜技术与免疫学技术相结合,实现了生物大分子在细胞内的定位与分布的观察。

相差显微镜和微分干涉显微镜技术，适用于观察活体细胞的结构，结合荧光标记技术可以对细胞活体示踪与观察。

激光共聚焦显微镜利用共焦光路和激光扫描技术,可排除焦平面以外光的干扰，增强图像反差和提高分辨率.但光学显微镜具有局限性，它不能分辨﹤0。

2 μm的物体,而利用电子束对样品成像而制成的电子显微镜,已成为研究机体微细结构的重要手段.根据观察样品的需要，可对观察样品采用特殊的制样方法,如超薄切片技术适于观察细胞内部精细结构，而扫描电镜则用来观察细胞表面形貌特征。

细胞组分的分析可以采用细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等方法。

超速离心技术与生化提纯可用于细胞组分的分离与纯化.同位素标记技术与放射自显影技术结合,可应用于研究生物大分子在细胞内的动态变化。

细胞培养技术是细胞工程的基础，细胞融合、杂交瘤制备及组织工程都建立在良好的细胞培养技术基础之上。

物质的跨膜运输方式

物质的跨膜运输方式生命体系中的细胞是基本的单位，通过细胞膜与外界进行物质交换和信息传递。

在细胞膜中，存在多种跨膜运输方式，包括主动转运、被动扩散和细胞外液相转移等，这些方式能够帮助细胞实现物质的吸收、排泄和传递，保证生命体系的正常运转。

本文将对这几种跨膜运输方式进行详细介绍。

一、主动转运主动转运是指细胞膜通过能量耗费将物质从低浓度向高浓度方向转移的过程。

这种方式需要ATP的供能，因此也被称为ATP酶转运。

主动转运可以分为直接和间接两种。

1.直接主动转运直接主动转运是指细胞膜上的蛋白质通过ATP酶催化将物质转移到高浓度方向。

其中，钠-钾泵是最为典型的直接主动转运方式。

钠-钾泵是一种跨膜蛋白，能够将细胞内的三个钠离子和两个钾离子互换，使得细胞内外的离子浓度差得以维持。

这种方式在神经元的信号传递、肌肉收缩、肾脏的滤波功能等方面都发挥着重要作用。

2.间接主动转运间接主动转运是指细胞膜上的蛋白质利用ATP酶耗费的能量将物质转移到高浓度方向，但是这种方式并不直接与物质结合，而是通过运输载体进行。

例如，葡萄糖转运蛋白就是一种间接主动转运方式。

在细胞内，葡萄糖转运蛋白可以将葡萄糖分子转移到高浓度方向，从而实现葡萄糖的吸收和利用。

二、被动扩散被动扩散是指物质在浓度梯度的作用下自由地从高浓度向低浓度方向扩散的过程。

这种方式不需要能量的供应，是细胞内物质转移的主要方式之一。

被动扩散可以分为简单扩散和载体介导扩散两种。

1.简单扩散简单扩散是指小分子物质通过细胞膜的疏水层自由地扩散到低浓度方向，如氧气、二氧化碳等气体分子、水分子等。

这种方式具有高效性和速度快的特点，但是只适用于小分子物质的扩散。

2.载体介导扩散载体介导扩散是指物质通过跨膜载体蛋白的介导实现扩散。

这种方式适用于大分子物质的扩散，如葡萄糖、氨基酸等。

在载体介导扩散中，跨膜蛋白会与物质结合形成复合物，然后通过分子运动的方式将物质转移到低浓度方向。

三、细胞外液相转移细胞外液相转移是指物质通过细胞膜的外部液相转移到细胞内或细胞外的过程。

第4章细胞膜与物质的跨膜运输

2. 影响膜流动的因素
脂肪酸链的饱和度和长度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，使膜流动性增加。长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。
胆固醇：胆固醇的含量增加会降低膜的流动性。卵磷脂/鞘磷脂：该比例高则膜流动性增加，是因
为鞘磷脂粘度高于卵磷脂。其他因素：膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸
碱度、离子强度等。
功能: 从结构及组分分析, 脂筏在膜内形成有效的平台, 它有两个特点: 一是蛋白质聚集在脂筏内,便于相互作用; 二是脂筏提供的环境有利于蛋白质的构象变化.脂筏与膜的信号转导、蛋白质转运均有密切的关系。
2020/4/4
27
（五）细胞膜的主要功能
1. 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境； 2. 选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢
用。细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成细胞表
面。
2020/4/4
13
一、细胞膜的不对称性
质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。膜脂、膜蛋白和复合糖在膜上均呈不对称分布，导致膜功能的不对称性和方向性，即膜内外两层的流动性不同，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也有一定方向等。
2020/4/4
24
（二）单位模型(unit membrane model)
J. D. Robertson 1959年用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约 3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。单位膜模型的不足之处在于把膜的动态结构描写成静止的不变的。
膜脂的不对称性还表现在膜表面具有胆固醇和鞘磷脂等形成的微结构域-脂筏。

细胞生物学之笔记--第4章细胞膜与物质的穿膜运输

第四章细胞膜与物质的穿膜运输第一节细胞膜的化学组成与生物特性一、细胞膜的化学组成细胞膜上的脂类=膜脂（membrane lipid），约占膜成分的50%，主要有磷脂（phospholipid）、胆固醇（cholesterol）、和糖脂（glycolipid）（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架1．磷脂是膜脂的主要成分甘油磷酸的共同特征：以甘油为骨架，甘油分子的1、2位羟基分别于脂肪酸形成酯键，3位羟基与磷酸基团形成酯键。

磷酸基团结合胆碱/乙醇胺/丝氨酸/肌醇。

脂肪酸链长短不一，通常14~24个碳原子，一条脂肪酸链不含双键，另一条含有一个或几个双键，形成30°弯曲。

鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油，鞘氨醇的氨基结合长链的不饱和脂肪酸，分子末端的一个羟基与胆碱磷酸结合，另一个游离羟基可与相邻分子的极性头部、水分子或膜蛋白形成氢键。

鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇参与各种细胞活动。

神经酰胺是第二信使；1-磷酸鞘氨醇在细胞外通过 G蛋白偶联受体起作用，在细胞内与靶蛋白作用2．胆固醇能够稳定细胞膜和调节膜的流动性胆固醇为两性极性分子。

极性头部为连接于固醇环（甾环）上的羟基，靠近相邻的磷脂分子。

固醇环疏水，富有刚性，固定在磷脂分子临近头部的烃链上，对林芝的脂肪酸尾部的运动具有干扰作用。

尾部为疏水性烃链。

埋在磷脂的疏水尾部中。

胆固醇分子调节膜的流动性和加强膜的稳定性。

没有胆固醇，细胞膜会解体。

PS.不同生物膜有各自特殊的脂类组成。

哺乳动物细胞膜上富含胆固醇和糖脂，线粒体膜内富含心磷脂；大肠杆菌质膜则不含胆固醇。

3．糖脂主要位于质膜的非胞质面糖脂含量占膜脂总量5%以下，遍布原核、真核细胞表面细菌和植物的糖脂均是甘油磷脂衍生物，一般是磷脂酰胆碱PC 衍生来动物糖脂都是鞘氨醇衍生物，称为鞘糖脂，糖基取代磷脂酰胆碱，成为极性头部已发现40多种糖脂，区别在于极性头部不同，由1至几个糖残基构成最简单的糖脂是脑苷脂，极性头部只是一个半乳糖/葡萄糖残基最复杂的糖脂是神经节苷脂，极性头部有七个糖残基；在神经细胞膜中最丰富，占总膜脂5%~10%脂质体（lipidsome）可以作运载体（二）膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合又称含量作用力特点膜内在蛋白穿膜蛋白70%~80%范德华力α-螺旋构象/β-筒孔蛋白膜外在蛋白外周蛋白20%~30%非共价键水溶性脂锚定蛋白脂连接的蛋白共价键运动性增大1.内在膜蛋白又称跨膜蛋白，占膜蛋白总量70%~80%；分单次跨膜、多次跨膜、多亚基跨膜三种类型跨膜区域 20~30个疏水氨基酸残基，通常N端在细胞外侧内在膜蛋白跨膜结构域与膜脂结合区域，作用方式：①疏水氨基酸形成α-螺旋，跨膜并与脂双层脂肪酸链通过范德华力相互作用②某些α-螺旋外侧非极性，内侧是极性链，形成特异性畸形分子的跨膜通道多数跨膜区域是α-螺旋，也有以β-折叠片多次穿膜形成筒状结构，称β-筒，如孔蛋白(porin)2.外在膜蛋白又称外周蛋白，占膜蛋白总量20%~30%；完全在脂双层之外，胞质侧或胞外侧，通过非共价键附着膜脂或膜蛋白胞质侧的外周蛋白形成纤维网络，为膜提供机械支持，也连接整合蛋白，如红细胞的血影蛋白和锚蛋白外周蛋白为水溶性蛋白，与膜结合较弱，改变溶液离子浓度或pH，可分离它们而不破坏膜结构3.脂锚定蛋白①一种位于膜的两侧，蛋白质直接以共价键结合于脂类分子；此种锚定方式与细胞恶变有关②还有糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI)，通过蛋白质C端与磷脂酰肌醇连接的糖链共价结合脂锚定蛋白在膜上运动性增大（侧向运动），有利于结合更多蛋白，有利于更快地与胞外蛋白结合、反应GPI-锚定蛋白分布极广，100种以上，如多种水解酶、免疫球蛋白、细胞黏附分子、膜受体等4.去垢剂（detergent）离子型去垢剂：SDS十二烷基磺酸钠引起蛋白质变性非离子型去垢剂：Triton X-100 对蛋白质比较温和（三）膜糖类覆盖细胞膜表面细胞膜的糖类，占质膜重量2%~10%；①大多以低聚糖或多聚糖共价结合膜蛋白，形成糖蛋白（糖蛋白中的糖基化主要发生在天冬酰胺（N-连接），其次是丝氨酸和苏氨酸（O-连接）残基上）；②或以低聚糖共价结合膜脂，形成糖脂，所有糖链朝向细胞外表面形成低聚糖的单糖类型：甘露糖、岩藻糖、半乳糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖胺、唾液酸等A.唾液酸残基在糖链末端，形成细胞外表面净负电荷B.寡糖链中的单糖的数量、种类、排列顺序、有无支链等不同，可以出现千变万化的组合形式。

物质的跨膜运输知识点总结

物质的跨膜运输知识点总结一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质构成的。

磷脂双层是由两层磷脂分子组成，每个磷脂分子包含一个亲水性头部和一个疏水性尾部。

这使得细胞膜具有选择性通透性，只有一些特定的物质可以穿过它。

二、跨膜运输方式1.被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自发地从高浓度区向低浓度区移动。

这种过程不需要能量输入，但需要物质之间的相互作用力。

2.主动运输主动运输是指物质在逆浓度梯度方向上移动，需要能量输入。

主要通过ATP酶驱动。

3.细胞吞噬作用细胞吞噬作用是指细胞通过将外部物质包裹在内部形成囊泡来摄取它们。

这种过程可以分为三种类型：吞噬作用、外泌作用和自噬作用。

三、被动扩散的影响因素1.浓度梯度浓度梯度是被动扩散的主要驱动力。

当浓度梯度越大，物质的扩散速率也就越快。

2.分子大小和形状小分子和非极性分子可以更容易地穿过细胞膜。

相比之下，较大的分子和带电的分子则需要通过跨膜蛋白进行运输。

3.溶剂极性溶剂极性也会影响被动扩散。

非极性物质更容易在非极性溶剂中扩散，而带电或极性物质则需要在水等极性溶剂中扩散。

四、跨膜蛋白跨膜蛋白是一类可以穿过细胞膜并参与跨膜运输的大型分子。

它们可以通过不同的机制将物质从一个细胞区域转移到另一个区域。

1.通道型跨膜蛋白通道型跨膜蛋白形成了一个孔道，允许特定类型的离子或小分子通过。

这种过程是高度选择性的，只有符合特定条件的物质才能通过。

2.载体型跨膜蛋白载体型跨膜蛋白可以结合物质并将其从一个细胞区域转移到另一个区域。

这种过程是可逆的，并且可以通过某些因素来调节。

3.泵型跨膜蛋白泵型跨膜蛋白可以将物质从低浓度区域转移到高浓度区域，需要能量输入。

这种过程能够维持细胞内外的化学平衡。

五、细胞内液体运输1.内质网运输内质网运输是指物质在内质网上通过囊泡或其他载体进行的转移。

这种过程可以分为ER-高尔基体转移和ER-溶酶体转移。

2.高尔基体运输高尔基体是一类包含多个囊泡的细胞器，它们在分泌和溶解过程中发挥着重要作用。

跨膜运输方式知识点总结

跨膜运输方式知识点总结一、被动扩散被动扩散是一种不需要能量参与的跨膜运输方式，其过程是物质沿着浓度梯度由高浓度区向低浓度区扩散。

被动扩散是生物体内重要的物质运输方式，例如氧气、二氧化碳、水和脂溶性维生素等就是通过被动扩散来跨越细胞膜的。

被动扩散可以分为简单扩散和载体介导扩散两种类型。

简单扩散是指通过细胞膜内的脂质双分子层直接扩散的过程，因为一些小分子和非极性分子可以通过脂质双分子层，所以可以采用这种方式快速扩散。

而载体介导扩散则是通过细胞膜上的载体蛋白辅助，将相对较大或极性的分子扩散到细胞内外。

二、主动转运主动转运是一种需要能量参与的跨膜运输方式，它可以将物质从低浓度区向高浓度区运输，这与被动扩散的方向相反。

主动转运依赖于蛋白质通道或泵来实现，需要耗费细胞内的能量。

主动转运通常发生在跨膜蛋白质的辅助下，这些蛋白质有着很高的专一性，能够选择性地将某种特定分子转运到另一侧。

例如，钠钾泵是一种重要的主动转运过程，它能够将细胞内的钠离子泵出去，同时将细胞外的钾离子泵到细胞内部，这有助于维持细胞内外的电位差和离子平衡。

三、囊泡运输囊泡运输是一种细胞内膜系统参与的跨膜运输方式，其主要过程是通过囊泡将物质从细胞内外部或不同细胞器之间运输。

囊泡运输是非常常见的细胞运输方式，它在许多细胞活动中都发挥着重要作用，如内分泌分泌、细胞内溶酶体分解和胞吞作用等。

囊泡运输的过程一般分为内吞作用和胞吞作用两种。

内吞作用是指细胞膜通过包裹物质形成囊泡，将外源性或细胞外部的物质吞入细胞内部；胞吞作用则是指细胞通过包裹细胞外物质形成囊泡，将其吞噬到细胞内，形成胞吞泡。

这些囊泡最终会在细胞内膜系统中进行转运和释放。

四、扩散与渗透压扩散是一种物质沿着浓度梯度自发性运动的过程，它是不需要能量参与的跨膜运输方式。

扩散对于细胞内外的营养物质和代谢产物的转运起着重要的作用。

在生物体内部，扩散的速率主要受到物质的分子大小、浓度梯度和膜的通透性等因素的影响。

第四章细胞膜

(三)膜糖类
膜中含有的糖类称为膜糖类。
细胞衣脂双层细胞内
膜蛋白
糖类约占细胞膜总重量的2％～10％。
膜糖类
糖类+膜脂
共价键
糖脂
糖类+膜蛋白
共价键
糖蛋白
分布：非胞质面。
糖蛋白功能：与细胞识别、信息传递、免疫、癌变等有关。
二、细胞膜的特征
(一)细胞膜具有流动性
(二)细胞膜具有不对称性
1、内在膜蛋白（integral proteins）
又称为跨膜蛋白（transmembrane protein），占膜蛋白总量的70%~80%.以不同程度嵌入脂双层的内部。为双亲性分子。它与膜结合非常紧密，只有用去垢剂（detergent）才能从膜上洗涤下来。
内在蛋白的跨膜结构域形成亲水通道
脂质双分子层中，各层所含的磷脂种类有明显不同。
膜外层：头部含有胆碱的磷脂分子（磷细脂酰胆碱、鞘磷脂）胞膜膜内层：末端含有氨基的带负电的磷脂分子（磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸）。
致使生物膜内侧的负电荷大于外侧
2、膜蛋白的不对称性
a. 镶嵌蛋白与脂质双层的的结合是绝对不对称的；
各种膜蛋白在质膜中都有一定的位置。如：外周蛋白主要分布在膜内表面。 b. 跨膜蛋白分子在细胞膜上具有明确的方向性和分布的区域性。
膜上载体蛋白将物质逆浓度梯度跨膜运输的过程, 由ATP（直接、间接）提供能量。哺乳动物细胞内外离子浓度比较
成份细胞内浓度(m mol/L) 细胞外浓度(m mol/L)
Na+
10~20
150
K+
Mg2+ Ca2+
100

细胞生物学复习题07

细胞生物学复习题第1章绪论一、填空1、细胞生物学是从__________、__________、__________等3个水平上研究细胞生命活动的科学。

2、细胞最初由__________在__________年首先发现的。

4、1953年_______和_______共同提出了DNA分子的_______结构模型。

三、简答题1、简述细胞学说的主要内容。

第2章细胞概述一、填空题1、细胞中含量最多的4种化学元素是____、_____、_____和______。

2、细胞中的生物大分子一般包括______、______和_______等。

3、酶分子的主要特性有___________、_____________和__________。

4、真核细胞的超微结构可分为__________和__________两大类。

5、无机盐在细胞中的主要功能有：______、______、______。

6、构成细胞的最基本的要素是________、________和完整的代谢系统。

7、由于发现了___________，有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。

8、目前发现的最小最简单的原核细胞是_____________。

9、原核细胞的核是原始状态的核，主要表现在_____________。

10、细胞是由_________包围着含有____________所组成。

11、细菌三种形态：[ ]、球菌、螺旋菌。

12、蓝藻细胞：又称[ ]，是原核生物，又是最简单的自养植物类型之一。

用十分简单的光合作用结构装置。

二、名词解释原生质生物大分子三、简答题1、病毒与细胞在起源和进化中的关系？认为病毒是细胞演化产物的观点依据？2、细菌细胞的表面结构？3、说明对细胞不同组分进行分离所用方法的基本原理？4、最简单、最小的生命形式及最小的细胞各是什么，为什么？第3章一、填空1、电镜制样技术有超薄切片技术、[ ]、冷冻断裂和冷冻蚀刻技术、三维重构技术、喷镀技术2、常用的固定剂有戊二醛、[ ]、饿酸、高锰酸钾。

细胞膜与物质的跨膜运输

第四章细胞膜与物质的跨膜运输一、选择题1．膜脂不具有的分子运动是________A．侧向运动B．摆动C．跳跃运动D．翻转运动E．旋转运动2．膜蛋白不具有的功能是_______A．转运分子进出细胞B．接受环境信号并传递到胞内C．支持细胞骨架及细胞间质成分D．膜酶可催化细胞的某些化学反应E．使膜发生相变和相分离3．能防止细胞膜流动性突然降低的脂类是________A．磷脂肌醇B．磷脂酰胆碱C．胆固醇D．磷脂酰丝氨酸E．鞘磷脂4．构成膜脂双分子层结构的脂类是________A．兼性分子B．疏水分子C．极性分子D．双极性分子E．非极性分子5．首先提出“脂双层中镶嵌着球形蛋白质”的生物膜模型是_________ A. 片层结构模型B．单位膜模型C．液态镶嵌模型D．晶格镶嵌模型E．板块镶嵌模型6．目前被广泛接受的生物膜分子结构模型是__________A. 片层结构模型B．单位膜模型C．液态镶嵌模型D．晶格镶嵌模型E．板块镶嵌模型7．强调膜的流动性和球形蛋白质分子与脂双层镶嵌关系的模型是________ A. 片层结构模型B．单位膜模型C．液态镶嵌模型D．晶格镶嵌模型E．板块镶嵌模型8．提出了各种生物膜在形态结构上共性的模型是________A. 片层结构模型B．单位膜模型C．液态镶嵌模型D．晶格镶嵌模型E．板块镶嵌模型9．关于细胞膜，下列叙述有误的是________A．高度选择性的半透膜B．是动态的流体结构C．载体蛋白专一进行主动运输D．是接受化学信号的感受器E．所含胆固醇也是兼性分子10．不能通过简单扩散进出细胞膜的物质是_________A．O2B．N2C．乙醇D．甘油E．Na+、K+11．O2或CO2通过细胞膜的运输方式是__________A．简单扩散B．易化扩散C．帮助扩散D．被动运输E．主动运输12．Ca2+逆浓度梯度通过细胞膜的运输方式是________A．简单扩散B．被动运输C．易化扩散D．主动运输E．膜泡运输13．以简单扩散形式通过细胞膜的物质是__________A．尿素B．葡萄糖C．氨基酸D．核苷酸E．甘露糖14．低密度脂蛋白（LDL）进入细胞的方式是______A．协同运输B．易化扩散C．主动运输D．受体介导的内吞作用E．离子驱动的主动运输15．能与特定溶质结合，改变构象，使溶质分子顺浓度梯度通过膜的运输方式是______A．膜脂双层简单扩散B．膜通道蛋白易化扩散C．载体蛋白的易化扩散D．离子梯度驱动的主动运输E．受体介导的内吞作用16．肠腔中葡萄糖浓度低时，肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是_______ A．简单扩散B．易化扩散C．通道蛋白运输D．协同运输E．主动运输17．受体介导的内吞作用不具有的特点是_________A．在细胞膜的特定区域进行B．形成有被小窝和有被小泡C．吸入大量的细胞外液D．胞吞速率比液相内吞快E．是吸取特定大分子的有效途径18．通过结构性分泌途径排出细胞的物质是_______A．分泌蛋白B．分泌激素C．消化酶D．神经递质E．多糖19．细胞摄入微生物或细胞碎片的过程称为________A．吞噬作用B．异噬作用C．入胞作用D．吞饮作用E．受体介导的内吞作用20．在细胞信号传递中具有重要作用的脂类是________A．磷脂酰胆碱B．鞘磷脂C．磷脂酰丝氨酸D．磷脂酸酰醇胺E．磷脂酰肌醇21．能使细胞内cAMP升高的G蛋白是________A．GiB．GsC．GpD．GtE．Gr22．动物细胞中cAMP信使的主要生物学功能是活化_________ A．蛋白激酶CB．蛋白激酶AC．蛋白激酶KD．Ca2+激酶E．酪氨酸激酶23．下列不属于胞内信使的物质是_______A．cAMPB．cGMPC．DAGD．Ca2+E．EGFR24．包围在细胞质外层的一个复合结构体系和多功能体系称为_______ A．细胞膜B．细胞表面C．细胞被D．胞质溶胶E．细胞外基质25．人红细胞膜ABO血型抗原的成分是_______A．磷脂B．胆固醇C．糖蛋白D．糖脂E．镶嵌蛋白26．细胞表面中具有识别功能的部位是________A．细胞膜B．细胞外被C．膜下溶胶层D．膜脂双层E．细胞连接27．衰老红细胞能被巨噬细胞吞噬，是因为其细胞表面失去了_______ A．半乳糖B．唾液酸C．甘露糖D．岩藻糖E．葡萄糖28．衰老红细胞的糖链常暴露出________A．葡萄糖B．甘露糖C．岩藻糖D．半乳糖E．阿拉伯糖29．不属于细胞膜的主要成分是________A．糖类B．脂类C．核酸30．微管和微丝大量存在于________A．细胞外基质B．细胞外被C．细胞膜D．胞质溶胶层E．细胞连接31．提出“球形蛋白质附着在脂双层表面”的细胞膜模型是________ A．片层结构模型B．单位膜模型C．液态镶嵌模型D．晶格镶嵌模型E．板块镶嵌模型32．完成细胞膜特定功能的主要组分是________A．膜脂双层B．膜蛋白C．细胞外被D．糖脂E．膜下溶胶层33．不能以简单扩散透过膜脂双层的物质是________A．CO2B．苯C．甘油D．H2OE．葡萄糖34．红细胞中O2与CO2交换作用主要依靠________A．血影蛋白B．血型糖蛋白C．带III蛋白E．肌动蛋白35．能与胞外信号特异识别和结合，介导胞内信使生成，引起细胞产生效应的是A．carrier proteinB．channel proteinC．receptorD．ligandE．enzyme36．由单条肽链组成的跨膜糖蛋白，具有特异性酪氨酸激酶活性的受体是________A．N-乙酰胆碱受体B．表皮生长因子受体C．甘氨酸受体D．谷氨酸受体E．γ-氨基丁酸受体37．能结合并活化磷脂酶C，导致分解PIP2生成PIP3和甘油二酯的G蛋白是________A．GsB．GiC．GpD．GtE．Go38．在脊椎动物视杆细胞的光感效应中，已较深入了解的信使途径是________ A. 环磷酸腺苷信使途径B．环磷酸鸟苷信使途径C．磷脂酰肌醇信使途径D．Ca2+的信使途径E．以上都不是39．人红细胞膜不含有的磷脂是A．磷脂酰胆碱B．磷脂酰丝氨酸C．鞘磷脂D．磷脂酰乙醇胺E．肌醇磷脂40．能封闭上皮细胞间隙的连接方式称为________ A．紧密连接B．粘着连接C．桥粒连接D．间隙连接E．锚定连接41．单位膜的厚度为________A．5nmB．6nmC．7nmD．8nmE．9nm42．生物膜的化学成分没有下列的哪一种_______ A．脂类B．糖类C．蛋白质D．无机盐E．核酸43．生物膜的特性是________A．流动性和不对称性B．不流动性和对称性C．流动性和对称性D．不流动性和不对称性E．不流动性44．膜蛋白分子的运动方式是________A．侧向运动和左右摆动B．侧向运动和旋转运动C．翻转运动和旋转运动D．侧向运动和翻转运动E．左右摆动和旋转运动45．指出生物膜中流动的脂质是可逆的进行无序和有序的相变的模型学说是________A．流动镶嵌模型B．板块模型C．夹层模型D．晶格镶嵌模型E．单位膜模型46．物质不需要膜蛋白帮助,能顺浓度梯度自由扩散,通过膜脂双层,这种跨膜运输形式是___A．易化扩散B．主动运输C．单纯扩散D．被动运输E．离子通道扩散47．关于膜蛋白介导的跨膜运输,下列描述错误的是________A．参与物质运输的膜蛋白称膜运输蛋白B．这些膜蛋白据介导运输的形式又分为载体蛋白和通道蛋白C．运输都需要消耗能量D．H2O的运输不需要膜蛋白的介导E．Cl-的运输需要膜蛋白的介导48．维持细胞内Na+浓度低于细胞外Na+浓度10～20倍的________A．Na+-H+交换载体B．Na+-K+-ATP酶C．Na+-Ca2+交换载体D．转运Na+的电压闸门离子通道E．转运Na+的配体闸门离子通道49．Na+-K+-ATP酶每泵出3个Na+泵入K+的数目是________ A．1个B．2个C．3个D．4个E．5个50．维持溶酶体内的高酸环境主要依靠________A．Na+-K+-ATP酶B．Na+-H+交换载体C．质子泵D．钙泵E．Na+-Ca2+交换载体51．关于离子通道蛋白下列描述错误的是________A．大多数的离子通道不是维持开放的，而是有“闸门”控制的B．物质运输的速度比载体蛋白快C．各种离子均顺着其电化学梯度沿通道跨过膜D．任何离子都可通过E．最常见的有电压闸门离子通道和配体闸门离子通道二种52．细胞吞噬作用过程中，参与伪足的伸出的蛋白是________ A．肌球蛋白B．肌动蛋白C．网格蛋白D．钙调蛋白E．调节素53．关于调节素下列描述正确的是________A．组成三腿蛋白复合物的一部分B．调节牵动质膜的机械力C．识别特异跨膜受体，介导内吞D．存在于有被小泡的非胞质面E．是有被小泡中最主要的一种蛋白54．根据“SNARE假说”，在固有分泌中，激活NSF酶活性的是________ A．V-SNAREB．t-SNAREC．SNARED．SNAPE．NSF自身55．关于紧密连接下列描述错误的是________A．紧密连接处无细胞外衣B．应用冷冻复型技术，电镜下观察呈现一条点线C．通过封闭上皮细胞周围的间隙阻止上皮上下两侧物质的自由穿行D．是血脑屏障的结构基础E．起着将上皮细胞联合成整体的机械作用56．位于上皮基底层细胞的基底的细胞连接是________A．紧密连接B．带状桥粒C．点状桥粒D．半桥粒E．缝隙连接57．带状桥粒中充满的中等电子密度的无定形物质是A．连接蛋白B．钙粘蛋白C．肌动蛋白D．中间纤维E．肌球蛋白58．关于缝隙连接下列描述错误的是________A．又称融合膜，是动物细胞间最普遍存在的一种细胞连接B．基本结构单位是连接小体C．小体呈圆柱状，由五个连接蛋白构成D．每个连接蛋白分子跨膜四次，其跨膜的α螺旋是高度保守的E．由连接蛋白围成的通道，其直径常受一些因素的影响而改变59．下列不能通过缝隙连接的是________A．蛋白质B．葡萄糖C．维生素D．核苷酸E．矿物质60．单位膜在透射电镜下是________A．“两明夹一暗”的三层结构B．“两暗夹一明”的三层结构C．“一明一暗”的二层结构D．“一明”的单层结构E．“一暗”的单层结构61．下列哪一项组合构成了生物膜主体________A．糖类和脂类B．糖类和蛋白质C．脂类和水D．脂类和蛋白质E．蛋白质和无机盐62．膜脂中含量最多的是________A．胆固醇B．糖脂C．脑苷脂D．卵磷脂E．磷脂63．生理常温下，脂质双分子层的状态是________A．液态B．晶态C．液晶态D．固态E．胶态64．关于膜蛋白下列描述错误的是________A．膜蛋白含量和种类与膜的功能密切相关B．据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置，分为外在膜蛋白和内在膜蛋白C．外在膜蛋白比内在膜蛋白更容易分离D．内在膜蛋白露在膜外的部分含较多的非极性氨基酸，属疏水性E．膜蛋白是生物膜最重要的组成部分二、填空题1、细胞膜的最显著特性是和。

细胞生物学第四章细胞膜与物质的穿膜运输

孔蛋白（porin）。
2. 外在膜蛋白（extrinsic proteins）
也称外周蛋白（peripheral protein）占20％～30％，位于膜的内外表面，内面较多
主要是水溶性蛋白质连接较松散，温和处理就与膜分离
周边蛋白通过离子键、氢键或静电作用与膜脂分子相互作用
高盐溶液可破坏离子键，不需用去垢剂如：血影蛋白、锚蛋白。细胞色素C等
1. 膜脂的流动脂双层是一种二维流体，因细胞内外的水环境
阻止膜脂分子自双层中逸出，只能在双层内运动和交换位置
1）膜脂分子的运动形式
烃链的旋转异构运动（流动性的主要因素）
C一C 自由旋转产生旋转异构体
反式构象
歪扭构象
侧向扩散（lateral diffusion）同一单分子层内脂类分子交换位置，107次/秒。扩散距离为1～2 µm/秒
乙酰胆碱受体是典型的配体门控通道 N冲动传至神经末梢，电压闸门Ca2+通道瞬时开放 Ca2+内流使突触小泡释放Ach Ach结合突触后膜受体，使Na+通道开放肌细胞膜Na+内流使电压闸门Na+通道短暂开放肌细胞膜去极化，肌浆网上Ca2+通道开放 Ca2+内流，引起肌原纤维收缩
神经肌肉接头处离子通道
这种含特殊脂质和蛋白质的微区较膜其它部位厚，更有序，较少流动，称脂筏
脂筏直径约70～100nm，其上数百个蛋白质形成小窝（caveolae），它可转运生物活性分子入细胞，参与信号转导
脂筏的特点一是聚集蛋白质，便于相互作用二是提供蛋白质变构环境，形成有效的变构
脂筏功能的紊乱已涉及HIV、肿瘤、动脉粥样硬化、老年痴呆、疯牛病等
水端朝向膜的内外表面球形蛋白质附着在脂双层的两侧表面，形成蛋白质-

丁明孝《细胞生物学》第5版教材题库详解

丁明孝《细胞生物学》第5版教材题库详解丁明孝《细胞生物学》（第5版）配套题库【考研真题精选＋章节题库】目录第一部分考研真题精选一、选择题二、填空题三、名词解释四、简答题五、论述题第二部分章节题库第1章绪论第2章细胞生物学研究方法第3章细胞质膜第4章物质的跨膜运输第5章细胞质基质与内膜系统第6章蛋白质分选与膜泡运输第7章线粒体和叶绿体第8章细胞骨架第9章细胞核与染色质第10章核糖体第11章细胞信号转导第12章细胞周期与细胞分裂第13章细胞增殖调控与癌细胞第14章细胞分化与干细胞第15章细胞衰老与细胞程序性死亡第16章细胞的社会联系•试看部分内容考研真题精选一、选择题1在英国引起疯牛病的病原体是（）。

[中山大学2019研] A．阮病毒B．RNA病毒C．立克次体D．支原体【答案】A查看答案【解析】疯牛病，又称为牛海绵状脑病，是动物传染性海绵样脑病中的一种。

疯牛病为朊病毒引起的一种亚急性进行性神经系统疾病，通常脑细胞组织出现空泡，星形胶质细胞增生，脑内解剖发现淀粉样蛋白质纤维，并伴随全身症状，以潜伏期长、死亡率高、传染性强为特征。

2SARS病毒是（）。

[武汉科技大学2019研]A．DNA病毒B．RNA病毒C．类病毒D．朊病毒【答案】B查看答案【解析】A项，常见的DNA病毒有痘病毒科的天花病毒。

B 项，S ARS属正链RNA病毒，流感病毒属负链RNA病毒，HIV 属RNA病毒中的反转录病毒。

C项，常见的类病毒有马铃薯纺锤块茎病类病毒。

D项，引起疯牛病、羊瘙痒病、人克雅氏症的病毒为朊病毒。

3体外培养的成纤维细胞通过（）附着在培养基上。

[中山大学2019研]A．黏合斑B．黏合带C．桥粒D．半桥粒【答案】A查看答案【解析】体外培养的成纤维细胞通过黏着斑贴附在培养皿基质上，微丝终止于黏着斑处，这种结构有助于维持细胞在运动过程中的张力以及影响细胞生长的信号传递。

4动物细胞中cAM P的主要生物学功能是活化（）。

[中山大学2019研]A．蛋白激酶CB．蛋白激酶AC．蛋白激酶KD．C a2＋激酶【答案】B查看答案【解析】一般认为，真核细胞内几乎所有的cAMP的作用都是通过活化蛋白激酶A，从而使其底物蛋白发生磷酸化而实现的。

细胞生物学自测题及解答(1)

第四章细胞质膜二、填空题1．生物膜的基本特征是流动性、不对称性。

2．跨膜结构域含较多氨基酸残基的内在膜蛋白的二级结构为α螺旋，它也可能是多数跨膜蛋白的共同特征。

3．膜蛋白的功能有运输、识别、酶活性、细胞连接、信号转导，以及骨架和胞外基质的连接。

4．常用来分离研究膜蛋白、使细胞膜崩解的试剂是去垢剂。

5．与人红细胞表面ABO血型相关的膜脂是糖脂。

6．影响膜脂流动性的因素有脂肪酸链的长度、脂肪酸的饱和度、温度、胆固醇含量。

7．膜脂的不对称性指同一种膜脂分子在膜的脂双层呈不均匀分布，膜蛋白的不对称性指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。

8．在荧光标记的细胞中，随着时间的延长，已经均匀分布的荧光会重新排布，聚集在细胞的某一个部位称为成斑现象，聚集在细胞的一端称为成帽现象。

9．与细胞外环境接触的膜面称为细胞外表面，与细胞基质接触的面称为原生质表面，冷冻蚀刻技术制样中产生的面称为细胞外小页断裂面和原生质小页断裂面。

10．细胞表面的特化结构包括膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛和细胞的变形足。

第五章物质的跨膜运输二、填空题1．被动运输分为简单扩散和协助扩散两种形式。

2．根据主动运输过程所需要能量来源的不同，主动运输可分为三种基本类型： ATP直接提供能量、 ATP间接提供能量、光能驱动。

3．物质通过细胞质膜的转运主要有三种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用。

4．离子通道分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。

5．胞吞作用的两种类型：胞饮作用、吞噬作用。

6．胞饮作用形成的小泡称为胞饮泡，吞噬作用形成的小泡称为吞噬泡。

7．胞饮泡的形成需要网格蛋白的帮助，吞噬泡的形成需要微丝及结合蛋白的帮助。

8．根据胞吞的物质是否有专一性，可将胞吞作用分为受体介导的胞吞作用、非特异性的胞吞作用。

9．受体介导的胞吞作用是一种选择性浓缩机制。

10．胞内体的作用是传输胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解。

11．胞内体被认为是膜泡运输的主要分选站之一，其中的酸性环境在分选过程中起关键作用。