第三章 细胞质膜与跨膜运输
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(第三版)复习课后题答案总结
第一章大题（细胞基本知识）1、试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。
答：当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域：⑴细胞信号转导；⑵细胞增殖调控；⑶细胞衰老、凋亡及其调控；⑷基因组与后基因组学研究。
人类亟待通过以上四个方面的研究，阐明当今主要威胁人类的四大疾病：癌症、心血管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制，并采取有效措施达到治疗的目的。
2、细胞生物学的概念和研究内容答：概念：细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。
细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。
从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。
研究内容：细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。
涵盖九个方面的内容：⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究；⑵生物膜与细胞器的研究；⑶细胞骨架体系的研究；⑷细胞增殖及其调控；⑸细胞分化及其调控；⑹细胞的衰老与凋亡；⑺细胞的起源与进化；⑻细胞工程；⑼细胞信号转导。
3、细胞的基本共性答：所有的细胞都有相似的化学组成；脂-蛋白体系的生物膜；DNA-RNA的遗传装置；蛋白质合成的机器—核糖体；一分为二的分裂方式。
4、细胞生存所需的最基本的细胞结构和功能。
答：细胞的生存必须具备细胞膜、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。
功能：①细胞膜为细胞生命活动提供了相对稳定的环境；为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录翻译提供了结合位点，使代谢反映高效而有序的进行；又为代谢底物的输入与代谢产物的排除提供了选择性物质运输的通道，其中伴随能量的传递。
②细胞核是遗传信息储存和表达的重要场所和指挥部，细胞的分裂、生长、分化、增值等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。
第三章细胞质膜
第三章细胞质膜知识要点：1 、了解几种膜分子结构模型学说，并评判。
2 、把握膜结构的组成成份和组成方式。
3 、明白得质膜流动性和不对称性两大特点。
本章内容提要第一节细胞质膜的结构模型一、生物膜的结构模型二、膜脂三、膜蛋白第二节生物膜大体特点与功能一、膜的流动性二、膜的不对称性三、细胞质膜的大体功能几个概念细胞质膜——又称细胞膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。
内膜——形成各类细胞器的膜。
生物膜——质膜和内膜的总称。
细胞外被——也叫糖萼，由质膜表面寡糖链形成。
细胞表面——细胞外被、质膜和表层胞质溶胶组成。
细胞膜的化学组成脂类，占50％蛋白质，占40％其它：糖类（2～10％)、少量无机盐、水等。
不同细胞间，脂类/蛋白质比例不同，蛋白质比例越高，膜的功能越复杂。
细胞中有两种脂类：极性脂质，有一个亲水的极性区和一个疏水的非极性区组成，既具有亲水性，又具有疏水性。
非极性脂质，由脂肪酸与甘油酯化而形成的三酯，是一类疏水脂质。
细胞膜中的脂类，主若是极性脂质。
最简单的糖脂：半乳糖脑苷脂最复杂多变的糖脂：神经节苷脂第一节细胞质膜的结构模型1895, E. Overton发觉凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测细胞膜由持续的脂类物质组成。
1925, E. Gorter和F. Grendel 用有机溶剂提取了人类红细胞质膜的脂类成份，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积，因此推测细胞膜由双层脂分子组成。
1935，H. Davson和J. Danielli发觉质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，推测质膜中含有蛋白质成份，并提出“蛋白质－脂－蛋白质”的三明治式模型。
1954年提出了修正模型，以为膜上还具有贯穿脂双层的蛋白质通道，供亲水物质通过。
1959 年J.D. Robertson 利用电子显微镜技术对各类膜结构进行了详细研究，在电镜下膜显示暗-明-暗三层结构，它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质组成，总厚约7.5nm，并提出了单位膜模型。
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)。
第三章细胞膜
膜蛋白的运动 1970年Frye和 Edidin用细胞融合 的方法得到证明。
膜流动性的生理意义
保证其正常功能的必要条件。 跨膜物质运输、细胞信息传递、细
胞识别、细胞免疫、细胞分化以及 激素的作用等都与膜的流动性密切 相关。
例如：小肠上皮细胞 顶部细胞膜 酶和运输蛋白不同
基底、侧面细胞膜 顶部细胞膜：吸收功能 功能不同
——细胞膜只允许特定分子以特定 方式通过。
运输方式
小分子物质穿膜运输 大分子物质膜泡运输
简单扩散 被动运输
易化扩散 主动运输
胞饮 内吞
吞噬 胞吐 受体介导的内吞作用
小分子和离子的穿膜运输
一、被动运输（passive transport）
——物质顺浓度梯度，即由浓度高的一 侧通过膜运输到浓度低的一侧的穿膜扩 散，不需要消耗代谢能量。 1、 简单扩散（simple diffusion） ——不需能量，不需专一的膜蛋白分子， 顺浓度梯度的穿膜扩散，也称单纯扩散 或自由扩散。
载体介导扩散与简单扩散的动力学比较
（二）主动运输 （active transport）
——通过消耗能量，将物质逆浓度 梯度（低→高）运输。如葡萄糖、 金属离子等。 例：Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶） —镶嵌于细胞膜脂双分子层中 的逆浓度梯度运输钠钾离子的一种 运输蛋白质。
概念。 ② 膜脂兼具有序性和流动性。 ③ 蛋白质分布具有不对称性。
液态镶嵌模型的缺点：
① 忽视了蛋白质分子对脂质分子 的控制作用。
② 不能说明具有流动性的细胞膜 在变化中如何维持其相对完整和 稳定性。
晶格镶嵌模型
1975年Wallach提出 晶格镶嵌模型。其 论点是膜的流动性 是 由于脂质可逆地 进行无序（液态） 和有序（晶态）的 相变过程。
细胞膜的功能——大分子跨膜运输(共42张PPT)
三、运输小泡的类型
在细胞分泌和内吞过程中,从膜上形成的小泡通常由不 同的蛋白质包被，因此称为被膜小泡(coated vesicles), 有三种类型的被膜小泡。
（一）网格蛋白小泡(clathrin-coated vesicle）
（二）COPⅡ被膜小泡(COPⅡ coated vesicle) （三）COPⅠ被膜小泡(COPⅠcoated vesicle)
网格蛋白(clathrin)是一种进化上高度保守的蛋白质，
由相对分子质量为180kDa的重链和相对分子质量为35～
40kDa的轻链组成二聚体, 三个二聚体形成包被的基本结
构单位--三联体骨架(triskelion),
称为三腿蛋白
(three-legged protein)。许多三腿复合物再组装成六
边形或五边形网格结构,即包被亚基,然后由这些网格蛋
调节型分泌途径
见于某些特化的细胞，如内分泌细胞。在这些细胞中,调节型 分泌小泡成群地聚集在质膜下，只有在外部信号的触发下，质 膜产生胞内信使后才和质膜融合，分泌内容物。
调节型途径中形成的小泡称为分泌泡(secretory vesicles)。
调节型分泌有两个特点:一是具有选择性;二是具有浓缩作用 ,可使被运输的物质浓度提高200倍。
（一）网格蛋白小泡
从反面高尔基体网络出芽形成的选择性的分泌 小泡,包括溶酶体酶运输小泡, 以及细胞质膜中 由受体介导的内吞作用形成的内吞泡都是由网 格蛋白参与形成的网格蛋白小泡。这些小泡的 表面都包裹一层聚合的网格蛋白。网格蛋白小 泡参与反面高尔基体和质膜之间的选择性分泌 和内吞活动。
网格蛋白(clathrin)
小于150nm
连续的过 程
胞吞泡形 成机制
细胞生物学各章节重点内容整理
第一章细胞质膜1、被动运输是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运.转运的动力来自于物质的浓度梯度,不需要细胞代谢提供能量。
2、主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。
转运的溶质分子其自由能变化为正值,因此需要与某种释放能量的过程相耦连。
主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。
3、紧密连接是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间.紧密连接有两个主要功能：一是紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要封闭作用,二是形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。
4、通讯连接一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞.介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括间隙连接、神经元间的化学突触和植物细胞间的胞间连丝。
动物与植物的通讯连接方式是不同的，动物细胞的通讯连接为间隙连接,而植物细胞的通讯连接则是胞间连丝5、桥粒是一种常见的细胞连接结构，位于中间连接的深部.一个细胞质内的中间丝和另一个细胞内的中间丝通过桥粒相互作用,从而将相邻细胞形成一个整体，在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝，这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。
物质跨膜运输的方式和特点Ⅰ、被动运输是指物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。
转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量.主要分为两种类型:（1）简单扩散②不需要提供能量；③没有.属于这种运输方式的物质有水分子、气体分子、脂溶性的小分子物质等。
(2）协助扩散②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。
如超过一定限度,. ④不需要提供能量。
属于这种运输方式的物质有某些离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质Ⅱ、主动运输物质从浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧方向跨膜运输的过程。
此过程中需要消耗细胞生产的能量，也需要膜上载体协助。
第三章 细胞质膜与跨膜运输
第三章细胞质膜与跨膜运输1. 请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同。
答：细胞质膜(plasma membrane)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。
质膜的基本作用是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、能量和信息传递。
另外，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，细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器，这些细胞器的膜结构与质膜相似，但功能有所不同，这些膜称为内膜(internal membrane)，或胞质膜(cytoplasmic membrane)。
内膜包括细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等。
由于细菌没有内膜，所以细菌的细胞质膜代行胞质膜的作用。
生物膜(biomembrane，or biological membrane)是细胞内膜和质膜的总称。
生物膜是细胞的基本结构，它不仅具有界膜的功能，还参与细胞的全部生命活动。
2. 如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?答：界膜的涵义包括两个方面:细胞界膜和内膜结构的界膜，作为界膜的膜结构对于细胞生命的进化具有重要意义，这种界膜不仅使生命进化到细胞的生命形式，也保证了细胞生命的正常进行，它使遗传物质和其他参与生命活动的生物大分子相对集中在一个安全的微环境中，有利于细胞的物质和能量代谢。
细胞内空间的区室化，不仅扩大了表面积，还使细胞的生命活动更加高效和有序。
3. 简述细胞膜结构的基本功能及对细胞生命活动的影响。
答：细胞膜结构的基本功能包括以下几个方面:界膜和区室化(delineation and compartmentalization) 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(regulation of transport) 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。
《细胞生物学》课程教学大纲
《细胞生物学》课程教学大纲（Cell Biology）课程编号：1922011（1923011）课程类别：学科基础课（专业课）适用专业：生物技术、生物科学、生物科学（师范）、生物工程先修课程：动物生物学、植物生物学、生物化学后续课程：分子生物学、发育生物学、细胞工程、基因工程总学分：3.5 其中实验学分：1总学时：72 （其中理论40学时、实验32学时）教学目的和要求：细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，是生命科学的四大基础学科之一，它在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握细胞的结构与功能，阐明细胞生命活动的基本规律，并为细胞的生命活动提供理论基础，为今后从事该领域及其相关领域的科学研究提供必要的基础。
教学内容与学时安排结论（1学时）一、课程介绍与要求二、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科三、细胞生物学的主要研究内容四、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域本章重点：细胞生物学的主要研究内容。
难点：细胞生物学研究的总趋势与重点领域。
教学基本要求：了解当前细胞生物学研究的总趋势，理解细胞生物学是生命科学的重要基础课，掌握细胞生物学的主要研究内容。
第一章细胞概述（3学时）第一节细胞的发现及细胞学说的创立一、细胞的发现二、细胞学说的创立三、细胞学理论对细胞学发展的推动作用第二节细胞的共性一、细胞结构的共性二、细胞功能的共性三、细胞的形态四、细胞的大小及体积的恒定五、细胞及细胞器的计量单位第三节细胞的分子基础一、细胞中的水二、无机盐三、有机小分子四、生物分子及其功能五、细胞结构体系的组装第四节细胞的类型和结构体系一、原核细胞二、真核细胞的两种主要类型：动物细胞和植物细胞三、真核细胞的结构体系四、真核细胞与原核细胞的比较第五节病毒：非细胞的生命体一、病毒是比细胞更小的生命体二、病毒只能在细胞中增殖三、冠状病毒与SARS第六节细胞生命的进化一、细胞生命的起源二、真核细胞的起源三、从单细胞向多细胞进化本章重点：细胞学说的内容；细胞的共性；细胞的类型和结构体系；细胞生命的进化。
细胞生物学课后习题答案
细胞生物学第一章细胞概述1 举例说明细胞的形态与功能相适应。
细胞形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构，有利于O 2 和CO 2 的交换。
高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的。
2 真核细胞的体积一般都是原核细胞的1000 倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题？真核细胞为了解决细胞内重要分子的浓度问题，出现了特化的内膜系统，使一些反应局限于特定的膜结合的细胞器，这样，一些重要反应的分子浓度并没有被稀释。
3 组成蛋白质的基本构件只是20 种氨基酸，为什么蛋白质却具有如此广泛的功能？根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构，因此蛋白质仅仅是一类分子的总称。
换句话说，蛋白质之所以有如此广泛的作用，是因为蛋白质具有各种不同的结构，特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域，而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其他分子进行相互作用，这就是蛋白质结构决定功能放入特异性。
正是由于蛋白质具有如此广泛特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性。
4 为什么解决生命科学的问题不能不仅靠分子生物学而要靠细胞生物学？第二章细胞生物学研究方法第三章细胞质膜和跨膜运输1 有人说红细胞是研究膜细胞结构的最好材料，你能说说理由吗？①首先是红细胞数量大，取材容易（体内的血库），极少有其他类型的细胞污染。
②其次，成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器，细胞质膜是它唯一的膜结构，所以在分离后不存在其他膜污染问题。
2 十二烷基磺酸钠（SDS）和TritonX-100 都是去垢剂，哪一种可用于分离分离有生物功能的膜蛋白？SDS 是离子型的去垢剂，不仅可使细胞膜崩溃，并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，而且还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白质变性，故不宜用于分离膜蛋白。
TritonX-100 是非离子型的去垢剂，它可以使膜脂溶解，又不会使蛋白质变性。
故用于分离膜蛋白。
浙科版高中生物必修一第三章第三节第2课时：跨膜运输方式
（《世纪金榜》P.40）
扩散、易化扩散和主动转运的比较
物质出入 细胞的方式 运输方向 是否需要 载体蛋白 扩散 易化扩散 高浓度→ 低浓度 主动转运 低浓度→ 高浓度
高浓度→ 低浓度 不需要
需要
需要
小肠吸收葡 萄糖、氨基 酸、无机盐 等
举例
举例O2、CO2、 红细胞吸 H2O、甘油等 收葡萄糖 出入细胞
成面”是解决此类题目的一般方法和步骤。
(1)识标是基础。找出纵、横坐标之间的联系，是解
答此类题目的基础。坐标上的曲线，实际上是“横
坐标”对“纵坐标”的影响，只有搞清楚图像表示
的意义，才能正确地理解题意，分析并解答问题。
(2)明点是关键。曲线的起点、转折点、终点、曲线
与纵横坐标，以及其他曲线的交叉点等，它们隐含
“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关
的叙述错误的是（
D
）
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基
本方式
【解析】选D。胞吞和胞吐是物质被一部分质膜 包起来，然后这一部分质膜与整个质膜脱离，裹 着该物质运到细胞的内侧或外侧的过程，该过程
C
)
解析:脂溶性小分子物质是通过扩散方式(a 曲线) 运输的,不需要载体蛋白;方式 b 是易化扩散或 主动转运,二者都与载体蛋白有关,所以方式 b 的最大转运速率与载体蛋白数量有关,C 正确,抑 制呼吸对主动转运有影响。
【方法技巧】曲线坐标题的解题规律
凡坐标都离不开点和线，因此“识标、明点、描线、
D
）
A.甲>乙>丙>丁 C.丙>丁>甲>乙
细胞生物学--细胞膜与跨膜运输 ppt课件
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
第三章 细胞膜
第三章细胞膜总述：细胞膜又称质膜，是包围在细胞质外面的一层生物膜细胞膜功能：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产物的排出；3. 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递；4. 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；5. 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6. 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
细胞表面功能：①细胞的支持保护，②细胞各种生命活动密切相关，细胞识别/运动迁移/转运/信息转导/细胞分裂/细胞分化/癌变第一节脂类：30%~80%；蛋白质：20%~70%；糖类：2%~10%；无机盐+金属离子：少量膜脂：生物膜的基本结构膜糖类①约占膜总重量的2%～10%，②由各种己糖聚合成低聚糖或寡糖糖链与膜蛋白或膜脂结合，③丰富多样的结合方式和排列顺序是细胞之间相互识别的分子基础。
细胞膜的特性：（一）膜分子的运动一、膜脂的流动性①侧向扩散：同分子层内的脂类分子交换位置。
②旋转运动：膜脂分子绕着膜平面垂直纵轴快速旋转运动③弯曲运动：膜脂分子的烃链可作弯曲运动。
④翻转运动：在脂双层之间转移(需由专一的酶帮助)极少发生这种运动影响膜流动的因素：①固醇：含量增加会降低膜的流动性。
②肪酸链的饱和度：双键越多(不饱和)，膜流动性增加。
③肪酸链链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。
④磷脂/鞘磷脂：该比例高则膜流动性增加(鞘磷脂粘度高于卵磷脂)。
⑤他因素：温度、酸碱度、离子强度等。
膜蛋白在膜内的运动：①侧向扩散②旋转扩散;可用光脱色恢复技术和细胞融合技术检测侧向扩散;膜流动的生理意义：①是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。
②膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之流动性过高，又会造成膜的溶解。
二、膜的不对称性第二节第三节细胞膜的物质运输活动分为两大类：小分子和离子的穿膜运输；大分子和颗粒的膜泡运输细胞膜对于物质进出细胞由选择性调节作用，保证渗透压平衡，维持膜内外离子浓度差和膜电位，维持内环境稳定性。
细胞生物学(王金发)
2016年考研细胞生物学王金发主编系列一：章节总结汇编系列二：章节课后问答题解析科学教育出版社系列一：章节总结汇编第一章细胞概述1.细胞生物学的概念以及研究内容1.1概念研究细胞及其生物学功能的科学。
1.2研究内容以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次，以动态的观点研究细胞和细胞器结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。
2.细胞生物学的发展简史细胞生物学的发展大致分为四个时期：2.1细胞的发现及细胞学说的创立2.1.1 1665年，胡克利用自己制造的显微镜观察栎树软木塞切片，观察到蜂窝状小室（死细胞），并将其称为“cella”。
1674年，列文虎克利用自制的高倍显微镜，第一次观察到了完整的活细胞。
2.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说，即地球上的生物都是由细胞构成的，所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充，所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
2.2细胞学的经典时期1875-1900年，细胞学说的推动，固定和染色技术、显微镜技术的发展，使细胞生物学有了进一步的发展，集中在细胞结构组成以及分裂方面。
2.3实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究，并且同相邻学科互相渗透，互相发展。
2.4细胞生物学概念的提出1965年，derobetis将其编著的《普通细胞学》改为《细胞生物学》，标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述3.1细胞的共性3.1.1 细胞结构的共性：都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性，使物质、能量、信息交流等稳定进行；细胞都具有遗传物质，最早的遗传物质是RNA，后逐渐进化形成DNA；细胞具有核糖体，保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2 细胞功能的共性：遗传信息流；繁殖；网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达；细胞都能进行新陈代谢，新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
细胞生物学答案
第一章细胞概述参考答案一、填空题4．能量守恒定律，细胞学说，达尔文进化论 6．支原体 7．原生质体 9．定形的核，拟核 10．核酶(ribozyrne) 11．都有DNA，都有核糖体都是分裂法增殖都有细胞质膜 21．基因组，细胞质膜23．生命活动，1665，胡克，质膜，一团原生质，核膜，质膜，植物细胞有细胞壁(动物细胞没有细胞壁)二、判断题3．正确。
4．正确。
5．错误，还有病毒等非细胞的生命形式。
6．错误。
多以游离水存在。
7．正确。
8．正确。
染色体的个数随生物而异，但是在同一个生物的所有细胞中它是恒定的。
13．正确。
14．部分正确。
过氧化物酶体与溶酶体含有一些酶，胞质溶胶中产生的一些物质或被细胞摄入的物质由这些酶分解。
不过，这些物质中有许多被降解并可利用，并不全是废物。
三、选择题2．E 4.B 5.A 6.E 8.C 9.B 10.C 13.B 14.A 16.C 17.D 18.A 21．C 26.E 27.C 28.B 29.A 30.B 32．D第二章细胞生物学的研究方法一、填空题1．镜筒，真空系统，电力系统 5．自发荧光，诱发荧光，诱发荧光 6．紫外光波长比可见光的波长短 7．突变，克隆化11．物镜和照明系统的位置颠倒 12．0.1µm，0．1nm，3 nm13．分辨出相邻两个点的，最小分辨距离 16．离体条件下观察和研究生命活动的规律 19．体外环境不能与体内的条件完全等同 20．柠檬酸铅，醋酸双氧铀 21．抗原 22．电磁，玻璃 23．重金属 24．显微结构，超微结构 25．线粒体，高尔基体，质膜 26．一半，最大值 28．可以产生抗体的淋巴细胞32．绿色，红色 33．相差显微镜，暗视野显微镜，倒置显微镜 34．100 μm，0．2 μm，0．1 nm，0．001 nm，3 nm，0.1μm二、判断题1．正确。
7．错误。
通过染色是不行的。
8．错误。
前者称为显微结构，后者称为亚显微结构或超微结构。
细胞生物学（王金发版）章节总结.
第一章：细胞概述1. 基本概念:主要分清细胞、原生质、细胞质、细胞学、细胞生物学等基本概念;2. 细胞的发现和细胞学说的创立:了解英国学者胡克发现细胞的起因, 以及发现细胞的基本条件。
对于细胞学说, 侧重于学说的基本内容和该学说对细胞科学发展的推动作用。
3. 细胞的基本功能和特性:重点掌握细胞生命的三个最基本的功能: 自我增殖和遗传、新陈代谢和运动性; 并对细胞结构上的同一性有基本的理解。
4. 细胞的分子基础:充分认识细胞是由化学物质构成的, 生命是物质的，是一种特殊形式的物质运动，它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”，其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍。
5. 细胞的类型和结构体系：主要了解真核细胞与原核细胞的结构组成和体系，比较二者的异同。
同时注意动物细胞与植物细胞在结构上的差异。
本章的核心内容是细胞学说的创立和细胞的类型与结构体系。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology2、显微结构microscopic structure二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。
2、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。
a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由（）提出来的。
a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指（）。
a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。
a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。
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。
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51
◆脂锚定蛋白(Lipid-anchored proteins )
■又称脂连接蛋白(lipid-linked proteins), 以 共价结合的方式锚定在脂上。
有两种方式： ●一种方式是通过一个糖分子间接同脂双层
中的脂结合； ●一种是蛋白质直接与脂双层中的脂结合。
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52
脂锚定蛋白通过磷脂或脂肪酸锚定，共价 结合。分两类，一类是糖磷脂酰肌醇(GPI)连 接的蛋白，GPI位于细胞膜的外小叶，用磷脂 酶C处理能释放出结合的蛋白。许多细胞表面 的受体、酶、细胞粘附分子和引起羊瘙痒病的 PrPC就是这类蛋白。另一类脂锚定蛋白与插 入质膜内小叶的长碳氢链结合。
• 参与细胞识别、细胞黏着
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62
糖脂是如何决定血型的?
ABO血型是由ABO血型抗原决定的， 称为ABO血型决定子 (determinant)，它是一种糖脂， 其寡糖部分具有决定抗原特异 性的作用。
● D-葡萄糖（D-Glucose) ● D-半乳糖 (D-galactose) ● D-甘露糖 (D-mannose) ● L-岩藻糖 (L-fucose) ● N-乙酰半乳糖胺 (N-acetyl-D-galactosamine) ● N-乙酰基葡萄糖胺 (N-acetyl-glucosamine)
内在蛋白（integral protein） 外周蛋白（peripheral protein） 脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）
.
43
蛋白与膜的结合方式 ①、②整合蛋白；③、④脂锚定蛋白；⑤、⑥外周蛋白
.
44
◆整合蛋白(Integral Proteins)
●部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两 侧的蛋白质；
问题提出的依据∶
◆行程∶500,000米
◆要多次穿过小于自身直径一半的微小通
道;
◆要在脾脏内经受少氧、低pH值的不利条
件;
◆又要经过心脏内瓣膜涡流冲击，但始终
保持结构的完整。
？
.
20
红细胞膜骨架 （Erythrocyte Membrane Skeleton）
在内侧有一种特殊的结构，是由膜蛋白和纤维 蛋白构成的网架，它参与维持细胞质膜的形状 并协助质膜完成各种生理功能。
第三章 细胞质膜与跨膜运输
Plasma Membrane and Transport Across Membranes
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1
Typical plasma Membrane
.
2
概述
红细胞膜结构
膜的化学组成
膜的分子结构及特点
物质的跨膜运输
.
3
§3.1 概述
3.1.1 细胞的膜结构 3.1.2 细胞膜的功能
磷脂(phospholipids)
■动、植物细胞膜上磷脂约占膜脂的50%以上； ■磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部； ■磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链, 称为尾
部,一般含有14～24个偶数碳原子； ■其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造
成这条不饱和链有一定角度的扭转。 ■类型：分为甘油磷脂和鞘磷脂。
真核细胞的生物膜（biomembrane）:细胞 的内膜系统（细胞器膜和核膜）和细胞膜 （cell membrane）。
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8
细胞的生物膜结构
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9
细胞质膜模式图
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10
3.1.2 细胞膜的功能
界膜和区室化（delineation and compartmentalization) 调节运输（regulation of transport) 功能定位与组织化（localization and organization of function) 信号的检测与传递（detection and transmission of signal) 参与细胞间的相互作用（intercellular interaction) 能量转换（energy transduction)
胆固醇在脂双层中的位置
.
34
鞘脂(Sphingolipid)
●糖脂普遍存在于原核和真核细胞膜上,含 量约占膜脂的5%以下;
●最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一 个半乳糖作为极性头部;
●变化最多、最复杂的是神经节苷脂,它是 神经元质膜具有的特征性成分。
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35
膜脂的功能
◆构成膜的基本骨架，去除膜脂，则使膜解体;
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21
红细胞血影
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22
红细胞膜蛋白的组成
几种主要的红细胞膜蛋白是 ● 血影蛋白(spectrin) ● 血型糖蛋白 A(glycophorin A) ● 带3蛋白(band 3 protein) ● 肌动蛋白(actin) ● 锚定蛋白(ankyrin) ● 带4.1蛋白(band 4.1 protein) ● 内收蛋白(adducin)
●根据跨膜次数将跨膜蛋白分为单次跨 膜、多次跨膜、多亚基跨膜等；
●整合蛋白约占膜蛋白的70-80%。
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45
Integral Proteins
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46
整合蛋白与膜结合非常紧密，只有用去 垢剂（detergent）才能从膜上洗涤下来， 常用SDS和Triton-X100。
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47
十二烷基磺酸钠(SDS)和Triton X-100都是去垢 剂，哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋白?
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37
◆脂质体(Liposome)
●磷脂分子自我装配形成脂双层的球形颗粒 结构，称为脂质体
●脂质体可用作生物膜的研究模型，并可作 为生物大分子与药物的运载体，因此脂质体 不仅是研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质的 极好材料，同时在基因转移药物治疗方面有 着诱人的应用前景。
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38
脂质体的形成
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39
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40
3.3.2 MEMBRANE PROTEINS
（膜蛋白）
◆生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的; ◆膜蛋白约占膜的40%～50%, 有50余种膜蛋白; ◆在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。
有的含量不到25%, 有的达到75%; ◆一般来说,功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量
越多。
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41
◆成熟的红细胞呈双面凹或单面凹陷的盘状， 直 径 约 为 7μm ， 厚 度 1.7μm ， 表 面 积 为 145μm2,体积为8.3μm3
◆红细胞的主要功能是携带O2和运输CO2， 红 细 胞 的 寿 命 约 为 120 天 ， 一 生 中 要 行 走
500000米。
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15
红细胞形态
.
16
肌体内红细胞的运输作用
不同生物膜中的蛋白、脂和碳水化合物的量
膜 质膜 红细胞 神经鞘 肝细胞 核膜 高尔基体 内质网 线粒体 外膜 内膜 叶绿体
干重的百分比(%)
蛋白质
脂
49
43
18
79
54
36
66
32
64
26
62
27
55
45
78
22
70
.30
碳水化合物
8 3 10 2 10 10
痕迹量
-
-
42
膜蛋白的分类
膜蛋白是膜功能的主要体现者。根据与膜 脂的结合方式以及在膜中的位置的不同，膜 蛋白分为：
.
48
◆膜周边蛋白质(peripheral proteins)
●膜周边蛋白质为水溶性; ●占膜蛋白总量的20%～30%,在红细胞中
占50%,如红细胞的血影蛋白和锚定蛋白 都是膜周边蛋白质。
.
49
Peripheral Proteins
.
50
外周蛋白又称为外在蛋白（extrinsic protein），为水溶性的，分布在细胞膜的 表面，靠离子键或其它较弱的键与膜表面 的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合， 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。
.
56
功能蛋白 运输蛋白 连接蛋白 受体蛋白 酶
某些膜蛋白及其功能
示例
Na＋泵
整合素
血小板生长 因子(PDGF) 受体 腺苷酸环化 酶
作用方式
主动将Na+泵出细胞，K+泵 入细胞
将细胞内肌动蛋白与细胞 外基质蛋白相连
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
在细胞外信号作用下，导 致细胞内cAMP产生
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30
Phospholipids
.
31
胆固醇(Cholesterol)
■胆固醇存在于真核细胞膜中：
●动物细胞膜胆固醇的含量较高
●大多数植物细胞质膜中没有胆固醇
■胆固醇分子包括三部分:
●极性的头部：羟基
●非极性的类固醇环结构
●一个非极性的碳氢尾部。
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32
Typical Cholesterol
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33
● 唾液酸 (sialic acid)。
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59
膜糖的存在方式
◆糖同氨基酸的连接主要有两种形式： ●N-连接： 即糖链与肽链中天冬酰胺残基相连 ●O-连接： 则是糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸
残基相连
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60
糖 与 多 肽 连 接 的 两 种 方 式
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61
膜糖的功能
• 提高膜的稳定性
• 帮助蛋白质进行正确的折叠和维持正确 的结构
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11
细胞膜的功能
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12
有人说红细胞是研究膜结构的最好材料，为什么?
首先是红细胞数量大，取材容易(体内的血 库)，极少有其它类型的细胞污染;
其次成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核
和线粒体等膜相细胞器，细胞质膜是它的惟