优选细胞质膜与跨膜运输A

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细胞生物学习题1答案题库

第三章细胞质膜与跨膜运输选择题1、膜胆固醇的组成与质膜的性质、功能有着密切的关系（D ）。

A、胆固醇可以防止膜磷脂氧化B、正常细胞恶变过程中，胆固醇/磷脂增加C、胆固醇/磷脂下降，细胞电泳迁移率变低D、在质膜相变温度以下，增加胆固醇，可以提高膜的流动性2、下列各组分中，可以通过自由扩散通过细胞质膜的一组物质是（B ）。

A、H2O、CO2、Na+B、甘油、O2、苯C、葡萄糖、N2、CO2D、蔗糖、苯、Cl-3、在培养的小鼠细胞中加少许胰岛素，可促进细胞分裂，这是因为（B ）。

A、胰岛素进入细胞所致B、胰岛素作用于膜受体，使胞内cAMP降低，cGMP升高C、胰岛素作用于膜受体，使cAMP升高，cGMP降低D、以上都不是4、质膜上特征性的酶是（D ）。

A、琥珀酸脱氢酶B、磷酸酶C、苹果酸合成酶D、Na+- K+ ATPase5、心肌梗塞的病因是一种遗传因素引起的膜受体障碍，影响了（C ）的运输。

A、高密度脂蛋白（HDL）B、极高密度脂蛋白C、低密度脂蛋白（LDL）D、极密度脂蛋白6、如果将淡水植物放入海水中，它的细胞会（A ）。

A、发生质壁分离B、裂解C、在巨大的压力下膨胀D、以上都有可能7、下列蛋白质中，单次跨膜的是（C ）。

A、带3蛋白B、血影蛋白C、血型糖蛋白D、细菌视紫红质8、下列物质中，靠主动运输进入细胞的物质是（C ）。

A、H2OB、甘油C、K+D、O29、影响膜脂流动性的重要因素是磷脂分子脂肪酸链的不饱和程度。

不饱和性越高，流动性越（），其原因是（）。

（B ）A、小，双建多、曲折小B、大，双建多、曲哲大C、小，分子排列疏松D、大，分子排列紧密10、关于V型质子泵的特性，下面哪一项是正确的（B ）。

A、存在于线粒体和内膜系统的膜上B、工作时，没有磷酸化和去磷酸化的过程C、运输时，是由高浓度向低浓度进行D、存在于线粒体膜和叶绿体的类囊体膜上11、胞吞作用和胞吐作用是质膜进行的一种（C ）方式A、协助扩散B、被动运输C、主动运输D、简单扩散12、胆固醇分子的哪两个结构特征决定其亲水、疏水两性（A ）。

细胞生物学第五章物质的跨膜运输

离子流，产生电信号。编辑ppt
离子通道的三种类型
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电压门控离子通道：铰链细胞失水原理：含羞草的叶柄基部和复叶基部,都有一个膨大部分,叫作叶枕。叶枕细胞（铰链细胞）受刺激时，其膜钙离子门控通道打开，钙内流，产生AP，致使铰链细胞的液泡快速失水而失去膨压，从而叶枕就变得瘫软,小羽片失去叶枕的支持,依次地合拢起来。
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应力激活的离子通道：2X1013N，0.04nm
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❖ 2、通道蛋白 ❖ 离子通道的特征： ❖ （1）具有极高的转运速率 ❖ 比载体转运速率高1000倍以上；带电离子
的跨膜转运动力来自跨膜电化学梯度。 ❖ （2）离子通道没有饱和值 ❖ 离子浓度增大，通过率也随之增大。 ❖ （3）离子通道是门控的，并非连续开放 ❖ 离子通道的开与闭编辑p受pt 控于适当的细胞信号。
❖ Couple uphill transport to the hydrolysis of ATP.
❖ Mainly in bacteria, couple uphill transport to an input of
energy from light.
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第二节离子泵和协同转运 ❖ ATP 驱动泵分类：
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水分子通过水孔蛋白
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第一节膜转动蛋白与物质的跨膜运输
❖ 二、物质的跨膜运输 ❖ (一)被动运输 ❖ 2、协助扩散 ❖ 各种极性分子和无机离子，以及细
胞代谢产物等顺其浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，无需细胞提供能量，但需膜转运蛋白“协助”。
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葡萄糖载体蛋白家族
❖ 人类基因组编码12种与糖转运相关的载体蛋白GLUT1～GLUT12，构成GLUT。

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。

细胞膜与物质跨膜运输

2、胆固醇
双性分子。只存在于真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的 1/3，植物细胞膜中含量较少。功能是提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。
非极性尾部固醇环结构极性头部
在缺少胆固醇培养基中，不能合成胆固醇的突变细胞株很快发生自溶。
2、糖脂
糖脂也是两性分子，结构与磷
小鼠细胞
膜蛋白 (抗原）
人细胞
异核细胞小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素
小鼠膜蛋白抗体 +小鼠膜蛋白（抗原）
人膜蛋白抗体 + 罗丹明
人膜蛋白抗体+人膜蛋白（抗原）孵育（37℃，40分钟）
光致漂白荧光恢复法（FRAP）
Fluorescence recovery after photobleaching
0.23 0.7 1.5 1.5-4 3.2
一、细胞膜的化学组成
红细胞血影(细胞膜最佳研究材料)
成熟的红细胞没有细胞器；质膜是红细胞唯一的膜结构；红细胞质膜易于提纯和分离。
是将分离的红细胞放入低渗溶液中，水渗入到红细胞内部，红细胞膨胀、破裂，从而释放出血红蛋白，当红细胞的内容物渗漏之后、质膜可以重新封闭起来称为红细胞血影。
质网膜、高尔基复合体膜、溶酶体膜、核膜等，称为细胞内膜。除线粒体膜以外的内膜结构共同构成真核细胞的内膜系统。
生物膜
生物膜(biomembrane)
细胞膜和细胞内膜的总称。
生物膜
细胞膜细胞内膜: ……
细胞膜细胞质
任何生物膜在电镜下都呈现“暗—明—暗”
三层结构，故将这三层结构称为单位膜。
生物膜
1.脂双层为液晶态二维流体生理条件下，膜脂分子既有固体分子排列的有序性，又具有液体的流动性，是居于晶态和液态之间的液晶态。温度的改变使膜可以在液晶态和晶态之间转换，这种膜脂状态的改变称为相变。发生相变的临界温度称为膜的相变温度。液晶态的膜处于流动状态，与运动状态的膜蛋白协同完成膜的各项功能活动。

细胞生物学之物质的跨膜运输与信号转导学习资料

配体
受体
网格蛋白再循环
接合素蛋白
网格蛋白有被小泡
GDP结合蛋白 dynamin
衣被蛋白循环
无被小泡
网格蛋白有被小窝
运输小泡
次级溶酶体消化
（分选）
穿胞运输
胞内体
受体同配体结合→启动内化作用,网格蛋白组装→在网格蛋白的作用下形成网格蛋白有被小泡→进入胞质，脱去衣被蛋白、网格蛋白等；蛋白再循环→胞内体分选→溶酶体消化或穿胞运输。
Vs
Addition
*
学习资料
（四）、主动运输（active transport）
主动运输是物质逆浓度梯度或电化学梯度运输的跨膜运输方式。
特点： ①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； ②需要能量，与某种释放能量的过程相耦联; ③需要载体蛋白，具有选择性和特异性。
类型：
依据
主动运输
*
学习资料
三、胞吞作用与胞吐作用
主动运输能量来源的三种不同类型
ATP驱动泵 (通过水解ATP 获得能量 )
耦联转运蛋白（协同运输中的离子梯度动力）
光驱动泵 (利用光能运输物质，见于细菌 )
*
学习资料
小亚基
*
学习资料
ATP分解，酶被磷酸化
酶构象变化，与Na+结合部位转向膜外侧
磷酸化酶对Na+的亲和力低而膜外侧释放Na+；对K+的亲和力高而结合2个K+
特化的分泌细胞产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。
*
学习资料
胞吞作用和胞吐作用的动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的

第三章细胞质膜与跨膜运输考研细胞生物学辅导讲义

第三章细胞质膜与跨膜运输考研细胞⽣物学辅导讲义⼀、概述1.细胞膜的功能（1）界膜和区室化（2）调节物质的运输（3）信号的检测和转导（4）细胞间的相互作⽤（识别、粘连、连接）（5）能量转换（6）功能区室化（这⼀点教科书上⾯有提到）红细胞膜结构的研究关于膜的化学组成和早期研究脂单层脂双层真题再现：03年计算题红细胞膜经S D S-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，⾎影成分主要有：1.⾎影蛋⽩：由结构相似的α链、β链组成异⼆聚体，两个⼆聚体头与头相接连形成四聚体。

2.锚蛋⽩（a n k y r i n）：与⾎影蛋⽩和带3蛋⽩的胞质部相连，将⾎影蛋⽩⽹络连接到质膜上。

3.带三蛋⽩：阴离⼦载体，通过交换C l－，使H C O3－进⼊红细胞。

为⼆聚体，每个单体跨膜12次。

4.⾎型糖蛋⽩：单次跨膜糖蛋⽩，功能尚不明确，与M N⾎型有关，与带4.1蛋⽩相连。

5.。

⼆、质膜的化学组成1、膜脂1.1膜脂的主要类型磷脂、糖脂、胆固醇学习重点1.细胞膜的个组成成分及细胞膜的结构特点．２.重点掌握不对称性的表现、不对称性的意义和研究⽅法。

在膜的流动性⽅⾯,重点是流动性的表现形式、膜流动性的⽣理意义、膜流动性的研究⽅法、影响流动性的因素等３.物质跨膜运输的⼏种⽅式及其之间的不同本章考题：03（3个，2个⼤题16分），04（5个，1个简答，⼀个实验设计，15分），5（2个⼩题1个简答8分⽩的来源与形成综合问答题10分）06（1个病理⽅⾯1个简答5分）07（2个）08（3个）。

07，08都有⼤题涉及。

第三章细胞质膜与跨膜运输3.2膜蛋⽩的功能功能蛋⽩运输蛋⽩⽰例Na＋泵作⽤⽅式主动将Na+泵出细胞，K+泵⼊细胞连接蛋⽩整合素将细胞内肌动蛋⽩与细胞外基质蛋⽩相连受体蛋⽩⾎⼩板⽣长因⼦(PDGF)受体同细胞外的PDGF结合、在细胞质内产⽣信号，引起细胞的⽣长与分裂酶腺苷酸环化酶在细胞外信号作⽤下，导致细胞内cAMP产⽣3、膜蛋⽩３.１膜蛋⽩的种类：◆外在(外周)膜蛋⽩(e x t r i n s i c/p e r i p h e r a lm e m b r a n e p r o t e i n s)；◆内在（整合）膜蛋⽩(i n t r i n s i c/i n t e g r a lm e m b r a n e p r o t e i n s)。

第五章跨膜运输《细胞生物学》.

第五章跨膜运输细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使各种生化反应能够有序运行。

但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换，才能完成特定的生理功能。

因此细胞必须具备一套物质转运体系，用来获得所需物质和排出代谢废物，据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。

细胞膜上存在两类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。

载体蛋白又称做载体（carrier）、通透酶（permease）和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧，载体蛋白有的需要能量驱动，如：各类APT驱动的离子泵；有的则不需要能量，以自由扩散的方式运输物质，如：缬氨酶素。

通道蛋白与所转运物质的结合较弱，它能形成亲水的通道，当通道打开时能允许特定的溶质通过，所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。

第一节被动运输一、简单扩散也叫自由扩散（free diffusing），特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。

某种物质对膜的通透性（P）可以根据它在油和水中的分配系数（K）及其扩散系数（D）来计算：P=KD/t，t为膜的厚度。

脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。

具有极性的水分子容易透过是因水分子小，可通过由膜脂运动而产生的间隙。

非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的（图5-1）。

事实上细胞的物质转运过程中，透过脂双层的简单扩散现象很少，绝大多数情况下，物质是通过载体或者通道来转运的。

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。
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（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。
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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。
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（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。

细胞膜与物质的跨膜运输

2、类型
1）通道蛋白（channel protein）在膜上形成水溶性通道，介导特定离子转运仅介导被动运输如：水分子、多种离子
2）载体蛋白（carrier protein）与特定溶质结合，通过构象改变进行物质转运介导被动运输及主动运输如：小的有机分子、无机离子膜转运蛋白参与的物质转运具选择性
（1）特点由Na+-K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用，间接消耗 ATP的一种主动运输方式。物质跨膜运动所需要的直接动力来自膜两侧离子的电化学梯度。这种离子电化学浓度由Na+-K+泵（或H+泵）来维持。
（2）类型
同向运输（symport）
物质运输方向与离子转移方向相同。如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸伴随着Na+的进入；
（二）胞吐作用（exocytosis）
指细胞内合成的物质通过囊泡转运至细胞膜，与质膜融合后，将物质排出细胞外的过程。穿胞吞吐
胞吐作用的两种形式：
1.结构性分泌(constitutive pathway of secretion)：分泌蛋白包装入高尔基体的分泌囊泡中，随即被分泌到细胞外面。 2.调节性分泌(regulated pathway of secretion) ：
第三节大分子和颗粒物质的跨膜运输
膜泡运输（vesicular transport）：大分子和颗粒物质被运输时并不穿过细胞膜，物质进出是由膜包围，形成囊泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运过程。发生位点：质膜及胞内各种膜性细胞器之间的物质运输。
一、胞吞作用（endocytosis）（一）吞噬作用（phagocytosis）（二）胞饮作用（pinocytosis）（三）受体介导的内吞作用

细胞生物学--细胞膜与跨膜运输 ppt课件

型
该模型认为膜的骨架是脂肪形成的脂双层结构,脂双层的内外两侧都是由一层蛋白质包被,即蛋白质-脂-蛋白质的三层结构,内外两层的蛋白质层都非常薄。并且,蛋白层是以非折叠、完全伸展的肽链形式包在脂双层的内外两侧。1954年对该模型进行了修改：膜上有一些二维伸展的孔,孔的表面也是由蛋白质包被的,这样使孔具有极性,可提高水对膜的通透性。这一模型是第一次用分子术语描述的结构
膜糖的存在方式
通过共价键同膜脂或膜蛋白相连，即以糖脂或糖蛋白的形式存在于细胞质膜上。
糖同氨基酸的连接主要有两种形式，即O-连接和N-连接
O-连接:是糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连， O-连接糖链较短，约含4个糖基。
N-连接: 是糖链与肽链中天冬酰胺残基相连，N-连接的糖链一般有10个以上的糖基。另外，N连接的方式较O 连接普遍。
膜脂的不对称性
细胞质膜各部分的名称膜脂与糖脂的不对称性
糖脂仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础非对称性形成原因: 磷脂:ER胞质半膜合成,Flippase选择性转运糖脂: 催化糖基化反应的酶位于Golgi非胞质半膜,转运不
变
膜糖
存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下）,神经细胞糖脂含量较高；细胞质膜上所有的膜糖都位于质膜的外表面，
极性的头部、非极性的类固醇环结构和一个非极性的碳氢尾部。胆固醇的分子较其他膜脂要小, 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧,疏水的尾部埋在脂双层的中央。胆固醇分子是扁平和环状的,对磷脂的脂肪酸尾部的运动具有干扰作用,所以胆固醇对调节膜的流动性、加强膜的稳定性有重要作用。
胆固醇的分子较其他膜脂要小，双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧，疏水的尾部埋在脂双层的中央

细胞膜与物质的跨膜转运小分子物质的穿膜运输

▪ 主动运输所需的能量来源主要有：
• ①通过水解ATP获得能量； • ②离子浓度梯度；
大分子物质的跨膜运输
Endocytosis and Exocytosis
胞
胞
吞
饮
吐
噬
作
作
作
用
用
用
吞噬体phagosome
吞饮体pinosome
一、胞吞作用（endocytosis）
▪ 又称入胞作用或胞吐作用，是通过质膜的变形运动将细胞外物质转运入细胞内的过程。
适合单纯扩散的物质：脂溶性物质(非极性物质): 苯.乙醇.氧. 不带电荷小分子物质: 水.尿素.二氧化碳不适合单纯扩散的物质：带电荷物质，葡萄糖、氨基酸、核苷酸及许多代谢产物不能通过单纯扩散穿膜转运。
膜转运蛋白
1.通道蛋白在膜上形成亲水孔道介导离子转运
2.载体蛋白通过构象改变进行物质转运
高浓度
配体
通道蛋白
低浓度
特点：通道蛋白在与神经递质或其他信号分子结合时开放
机械门控通道（mechanic-gated channel）
➢通道蛋白受压力作用，引起通道构象改变而开启“闸门”，离子通过亲水通道进入细胞，引起膜电位变化。
➢如内耳毛细胞感受声音
神经肌肉接头处离子通道的作用
神经-肌接头处的闸门通道
二、离子通道扩散
▪ 以其亲水区构成亲水通道和离子通道 ▪ 有些通道蛋白处于持续开放状态：
例如：钾泄漏通道 ▪ 多数通道为闸门通道
闸门门控通道的类型
1.电压闸门通道（voltage-gated channel） 2.配体闸门通道（ligand-gated channel） 3.机械门控通道(mechanical gated channel)

细胞生物学第四章细胞膜及物质的跨膜运输

0.23 0.7 1.5 1.5-4 3.2
(一) 膜脂生物膜上的脂类统称膜脂。
磷脂膜脂胆固醇
糖脂
均为“双亲性分子”(★★)
既有亲水性一端，又有疏水性一端的分子。
1、磷脂的类型
X
极
磷脂酰胆碱（卵磷脂）
性头
磷磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）
部（
脂磷脂酰丝氨酸
亲水性
鞘磷脂
）
非
极
性
尾
鞘
部（
（一）吞噬作用
※指细胞内吞较大的固体颗粒或分子复合物的过程，
如细菌、细胞碎片、无机尘粒等。
※吞噬作用形成的囊泡称吞噬体。
※是原生动物获取营养的重要方式。 ※在高等动物和人类是机体免疫系统的重要功能
（如巨噬细胞等）。
（二）胞饮作用
※是指细胞内吞液体或小溶质分子的活动。 ※胞饮形成的囊泡称胞饮体。
※大多数细胞具有胞饮作用。
ATP
Na+
细胞外
Na+
小亚基小亚基小亚基
Na+
Na+ Na+
细胞内
K+ K+
K+
浓钾结合部位度
梯度 30 倍
ADP+Pi
K+
K+
K+
K+
K+ K+
K+
K+
K+
K+
K+ K+
K+ K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+ K+

细胞生物学物质的跨膜运输

细胞生物学物质的跨膜运输物质跨膜转运主要有3种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用（膜泡运输）。

第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输一、脂双层的不透性和膜转运蛋白细胞膜上存在2类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。

载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同：载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变；通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别，通道开放时，足够小和带适当电荷的溶质就能通过。

（一）载体蛋白及其功能载体蛋白为多次跨膜蛋白，又称做载体（carrier）、通透酶和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。

载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。

（二）通道蛋白及其功能通道蛋白有3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（AQP）。

只介导被动运输。

1. 选择性离子通道，具有如下显着特征：离子选择性（相对的）转运离子速率高没有饱和值大多数具门控性分为：电压门通道、配体门通道、应力激活通道电位门通道举例：电位门通道（voltage gated channel）是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对其他刺激引起膜电位变化时，致使其构象变化，“门”打开。

如：神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活（即通道开放），引起肌细胞动作电位；动作电位传至肌质网，Ca2+通道打开引起Ca2+外流，引发肌肉收缩。

配体门通道举例——乙酰胆碱门通道N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。

它是由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。

亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。

细胞生物学笔记-细胞膜及跨膜运输

特性流动性存在状态液晶态——既具有固态的有序性，又有液态的流动性形式★ 胆固醇的含量：虽可稳定相变温度，但多↓ ★ 脂肪酸链的长短和饱和程度：长↓，短↑★ 卵磷脂、鞘磷脂的比值：卵、鞘占膜脂的50% △卵磷脂：含不饱和脂肪酸程度高 ↑ △鞘磷脂：含饱和脂肪酸程度高 ↓ ★ 膜蛋白的含量(内在蛋白):类似胆固醇影响意义★使膜具有缓冲作用，不易破裂 ★有利于内在蛋白作用发挥★有利于膜的正常分裂及吞噬、吞饮作用发挥不对称性◆ 外层：胆固醇、磷脂酰胆碱(PC)、鞘磷脂(SM)含量多。

①由于碳氢链长互相凝集，伸至全膜； ②三种成分亲合力强，影响流动。

◆ 内层：磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)含量多。

上述三种成份头部基团带较强的负电荷，所以细胞内侧负电荷大于细胞外侧。

膜脂的不对称性膜蛋白不对称性◆糖蛋白、糖脂都分布在细胞膜外表面。

◆细胞内膜系统上的糖蛋白都位于膜腔内侧面。

膜糖类不对称性45%膜糖类2-5% 识别稳定保护成分膜 55%胆固醇：占膜脂1/3磷脂：占膜脂2/3糖脂：占2%左右磷脂酰胆碱（卵磷脂PC ）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE ）磷脂酰丝氨酸（PS ）磷脂酰肌醇（PI ）鞘磷脂（SM ）糖蛋白：占膜糖类90%。

糖脂：量少。

膜内在蛋白（整合、镶嵌、跨膜）脂锚定蛋白（脂连接蛋白）占膜蛋白的70-80% 镶嵌于脂质双层中间主要是跨膜蛋白占膜蛋白的20-30% 主要位于胞质面细胞外表面很少位于膜的两侧，与子分子结合在细胞膜外表面共同构成―细胞外被‖ 或称―糖萼‖◆ 侧向扩散 ◆ 翻转运动◆ 旋转运动 ◆ 弯曲运动 ◆ 伸缩振荡细胞膜概念：包围在细胞质表面的一层薄膜。

又称质膜。

将细胞中生命物质与外界环境分隔开，维持细胞特有内环境。

功能膜脂膜蛋白细胞膜的功能● “界膜”,对细胞起保护作用，为细胞提供生命活动的内环境 ● 内外物质交换和能量传递 ● 细胞识别与信息传递 ● 催化和调节生命代谢活动 ● 形成细胞表面特化结构 ◆ 极性亲水头部：磷酸、磷脂酰碱基(胆碱)非极性疏水尾部：两条非极性的、疏水的脂肪酸烃链◆ 双层排列：称―脂质双层‖（lipid bilayer ）◆ 磷脂分子亲水头部都向膜的内外表面，疏水尾部向膜的中央通常脂质双分子层又称为―双亲分子‖● 结构 (以磷脂分子为例)◆ 构成生物膜的骨架◆ 膜的流动为膜的运动、分裂、物质交换提供了保证和便利 ◆ 膜脂的双亲性对进出细胞的物质起选择和屏障作用 ● 功能◆ 特点● 埋在脂质双层内的氨基酸都是疏水的。

第三章细胞质膜与跨膜运输

细胞质膜是细胞的基本结构，质膜主要由膜脂和膜蛋白所组成，维护细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、信息传递。

生物膜是质膜与细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等细胞器膜的总称，其结构类似，但功能有所不同。

细胞内空间的区室化，不仅扩大了表面积，还使细胞的物质和能量代谢更加高效和有序。

生物膜还具有调节运输、功能定位和组织化、信号检测与传递、能量转换等功能。

红细胞结构简单，数量大，取材容易，极少有其他类型的细胞污染；并且成熟的哺乳动物红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器，细胞质膜是唯一的膜结构，分离后不存在其他膜污染的问题，因此是研究膜结构的最好材料。

1925年，Gorter和Grendel根据对红细胞质膜的研究首次提出质膜的基本结构式双脂分子层。

红细胞质膜内侧有膜蛋白和纤维蛋白组成的膜骨架，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。

一般认为膜骨架蛋白的主要成分包括：血影蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、锚定蛋白、带4.1蛋白、内收蛋白等红细胞膜细胞质面的外周蛋白。

锚定蛋白借助于带3蛋白将血影蛋白连接到细胞质膜上，也就将骨架固定到质膜上。

而内收蛋白可与肌动蛋白及血影蛋白复合体结合，并且通过钙离子和钙调蛋白的作用影响骨架蛋白的稳定性，从而影响红细胞的形态。

红细胞对氧气和二氧化碳的运输与膜的选择透过性、血红蛋白、碳酸酐酶等有关。

红细胞血影是分离红细胞膜蛋白的最好材料。

膜的主要成分是膜脂、膜蛋白、膜糖3大类。

磷脂、鞘脂、胆固醇是主要的膜脂，具有双亲媒性，只允许亲脂性物质通过生物膜。

磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂，磷脂烃链的长度和不饱和度的不同可以影响磷脂的相对位置，进而影响膜的流动性。

鞘脂是鞘氨醇的衍生物，与磷脂的性质类似。

胆固醇存在真核细胞膜中，而大多数植物细胞和细菌细胞质膜中没有胆固醇，酵母细胞膜中是麦角固醇。

胆固醇分子是扁平和环状的，对磷脂的脂肪酸尾部的运动具有干扰作用，调节膜的流动性和加强膜的稳定性。

细胞质膜与跨膜运输

3细胞质膜与跨膜运输3.细胞质膜与跨膜运输3.1概述细胞质膜(p l a s ma m e mb r a n e)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜(图3-1)，基本作用是保持细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。

另外，细胞质膜在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。

真核生物除了具有细胞表面膜外，还有胞质膜(c yt o p l a s mi c m e mb r a n e，图3-2)。

图3-1细胞质膜模式图图3-2细胞内主要的胞质膜3.1.1细胞的膜结构膜(m e mb r a n e)是细胞的重要结构，包括内膜(i n t e r n a l me mb r a n e)，习惯上把细胞所有膜结构统称为b i o me m b r a n e，图3-3)。

图3-3细胞的生物膜结构3.1.2细胞膜的功能细胞膜是多功能的结构体系，图3-4勾画出它的主要功能:图3-4细胞膜的功能■界膜和区室化(d e l i n e a t i o n a n d c o mp a r t me n t a l i z a t i o n)细胞膜最重要的作用就是勾划了细胞的边界，并且在细胞质中划分了许多以膜包被的区室。

■调节运输(r e g u l a t i o n o f t r a n s p o r t)膜为两侧的分子交换提供了一个屏障，一方面可以让某些物质"自由通透"，另一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。

■功能区室化细胞膜的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器，使细胞内的功能区室化。

例如细胞质中的内质网、高尔基体等膜结合细胞器的基本功能是参与蛋白质的合成、加工和运输；而溶酶体的功能是起消化作用，酸性水解酶主要集中在溶酶体。

■信号的检测与传递(d e t e c t i o n a n d t r a n s mi s s i o n o f s i g n a l s)细胞质膜中具有各种不同的受体，能够识别并结合特异的配体，进行信号的传递。