生物化学第2章细胞和生物膜

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内在蛋白
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⑶糖类
生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大 多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。
糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处 于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的单糖主 要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡 萄糖胺等。
生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互 识别方面具有重要作用。
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膜 蛋 白 中 的 糖 类
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2.2.2 生物膜的功能
生物膜具有保护、转运、能量转换、信息 传递、运动和免疫等生物功能。
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1.保护功能
在细胞或细胞器中， 生物膜第一个重要作用是 将其内含物质与外界环境 分隔开来，使之成为具有 特殊功能的独立个体。
生物膜能够保护细胞
能够形成双层脂膜结构或微团结构。 磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成双层
脂膜。 磷脂的这种性质，使它具有形成生物膜
（双层脂膜）的特性。
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②胆固醇
胆固醇是一种类脂化合物, 在生物膜中含量较多。
胆固醇以中性脂的形式分布 在双层脂膜内，对生物膜中 脂类的物理状态有一定的调 节作用，有利于保持膜的流 动性和降低相变温度。
或细胞器不受或少受外界
环境因素改变的影响，保
持它们原有的形状和完整
结构。
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2.转运功能
细胞或细胞器需要 经常与外界进行物质交 换以维持其正常的功能。
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2.2 生物膜
所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与 外界环境分开。
另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统， 组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器。
例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体 和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通 称为生物膜。
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2.2.1 生物膜的组成和结构
1.生物膜的组成：主要由蛋白质（包括酶）、 脂质（磷脂、胆固醇和糖脂）和糖类组成。
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③糖脂
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
结构为：
C H 2O H
OH
OO
OH
O NH C R R:脂肪酸 CH2 CH CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
神经鞘氨醇
OH
半乳糖
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脑苷脂的分子结构
亚油酸（18碳二烯酸[9，12]）、亚麻酸（18碳
三烯酸[9，12，15或6，9，12]）、花生四烯酸
（二十碳四烯酸）、二十碳五烯酸和二十二碳六
烯酸。
必需脂肪酸：维持生长所需的，体内又不能
合成的脂肪酸。
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磷脂的特点 磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂
性的脂肪酸链，是优良的两亲性分子。 磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用，
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鞘氨醇磷脂的结构
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脑苷脂中所含的高级脂肪酸
脑苷脂中所含的高级脂肪酸有：二十四酸、 二十四烯酸和-羟二十四酸等。这些脂肪酸以 酰胺键形式与神经鞘氨醇中的氨基相连。
细菌和植物的细胞膜中糖脂含量较多。这 类糖脂结构比较复杂，主要为甘油的衍生物。
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⑵膜蛋白质
生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为 膜蛋白。
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内在蛋白
内在蛋白约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分 或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。
这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键 与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。
内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于 没有水分子的影响，多肽链内形成氢键趋向大大 增加，因此，它们主要以-螺旋和-折叠形式存 在，其中又以-螺旋更普遍。
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⑴脂质：
生物膜的基本骨架是以磷脂（主要成分）、 胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜。
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①磷脂 主要是磷酸甘油二脂。 甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基（主
要是含16碳的软脂酸和18碳的油酸）相连，第3 位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其
磷酸酯基组成也不相同。
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磷酸酯基
细胞膜：是系统的边界。保护细胞，化学反应的 场所，信息交换媒介。
细胞器：是分布于细胞质内、具有一定形态、在 细胞生理活动中起重要作用的结构。进行系统内的分 工合作。
细胞核：是系统的控制中心。
细胞质：是由细胞质基质、内膜系统、细胞骨架 和包涵物构成的非常复杂的生物胶体。细胞质是进行 新陈代谢的主要场所，绝大多数的化学反应都在细胞 质中进行。同时它对细胞核也有调控作用。
极性端
Hale Waihona Puke Baidu
甘油链 非极性端
脂肪酸酯基
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甘油磷脂的结构类型
X-OH 水
胆碱 乙醇胺 丝氨酸
甘油
磷脂酰甘油
肌醇
X取代基
甘油磷脂的名称
－H
磷脂酸
－CH2CH2N+(CH3)3
磷脂酰胆碱(卵磷脂)
－CH2CH2NH3+
磷脂酰乙醇胺
－CH2CHNH2COOH
磷脂酰丝氨酸
－CH2CHOHCH2OH
磷脂酰甘油
CH2OCO1R
OH
O CHOCO2R
CH2CHC2HO P OCH2
二磷脂酰甘油
OH
H
OH
OH
HH
OH H
HO OH
H 教学Hppt
磷脂酰肌醇
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卵磷脂的结构
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脂肪酸
饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软脂
酸（16碳脂肪酸）、花生酸（二十碳酸）等。
不饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯酸[9]）、
能性。
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2.1.1 细胞的分类和结构
A.原核细胞(蓝藻)；
B.真核细胞(小球藻)
1.多角体； 2.藻青素颗粒； 3.光合膜； 4.核质； 5.内质网； 6.高尔基体；
7.线粒体； 8.叶绿体； 9.细胞核； 10.质体的膜； 11.核膜
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2.1.2 细胞是生物分子发生化学变化的场所
根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周 蛋白和内在蛋白。
膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施 功能的基本场所。
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外周蛋白
这类蛋白约占膜蛋白的20－30%，分布于双 层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华力 与膜结合。
外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上 分离出来。
外周蛋白能溶解于水。
第二章 细胞和生物膜
2.1 细胞是生物体的基本结构单元
生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结 构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基 本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
细胞具有独立的、有序的自控代谢体系。
细胞是代谢与功能的基本单位。
细胞是有机体生长与发育的基础。
细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全