动物生物化学6生物膜与物质运输

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生物化学[第六章生物膜与物质运输]课程复习

生物化学[第六章生物膜与物质运输]课程复习

第六章生物膜与物质运输许多生命现象都直接或间接地依赖于生物膜,如运动、生长、繁殖、代谢等。

在流动镶嵌模型中,生物膜是一个脂质双分子层,蛋白质就在脂质双分子层中流动,膜蛋白在很大程度上决定了膜的生物功能。

生物膜的一个重要功能就是物质的跨膜运输,根据物质的不同,分成主动运输、被动运输、协助运输和基团运输等方式。

6.3.1膜结构6.3.1.1 膜脂膜脂主要是磷脂,此外还有胆固醇(细菌不含胆固醇)和糖脂。

膜的性质和结构与膜脂的两性性质有关。

通常膜脂具有一个亲水的极性基团(头部)和两条疏水的碳氢链(尾部)。

在水环境中,极性头部与水接触,疏水的碳氢链被水排斥而挤在一起,使膜脂自发形成平行排列的双分子层,并自我封闭成微囊。

除此之外,脂类分子还能聚集在一起形成微团结构。

生物膜中脂类分子通常总是以脂质双层结构存在,或者组成平面膜,或者形成微囊,这是膜结构的基础。

膜脂还与膜的下列性质有关。

(1)膜的流动性膜的流动性包括侧面扩散、自旋转和翻转。

不饱和脂肪酸含量越高,流动性越强,胆固醇能增加膜的稳定性而不显著影响流动性,因为它有一个刚性结构(环)和一个弹性结构(碳氢链尾巴)。

(2)选择透过性由于高度疏水性,膜双分子层对于离子和生物性分子几乎是不可透过的,必须借助于膜蛋白。

要穿过膜,极性物质必须部分或全部释放出它的水化层(hydratuen spaere),结合到载体蛋白上跨膜转运或直接通过水性的蛋白通道。

跨膜的水分运动是与离子运输相结合的,非极性物质直接沿浓梯度扩散又穿过脂双分子层。

(3)自缝合能力当脂双分子层被破坏时,它们能立即自动缝合起来。

(4)不对称性生物膜是不对称的,也就是说双分子层的两上半层的脂的组成是不同的。

例如,人的细胞膜外层含有较多的磷脂酰胆碱和鞘磷脂。

6.3.1.2 膜蛋白生物膜的大部分功能需要蛋白质分子。

膜蛋白根据在膜上的位置可以分成膜周边蛋白和膜内在蛋白质。

膜蛋白以其功能大致可分为五类:酶类、运输蛋白、运动蛋白、信息接受与传递蛋白、支持与保护蛋白。

生物膜物质运输优秀课件

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生物膜两侧的环境往往维持着不对称性,从而建立一 定浓度梯度,这对于细胞有其生理意义。被动运输过程都 是顺着浓度梯度进行,其结果使这种不对称性的消除。故 而需要一种逆浓度梯度的运输来将其平衡,从而不对称性 得以维持。这种逆浓度梯度的运输就是主动运输。
如同易化扩散,主动运输也需要蛋白质的参与;与易 化扩散不同,主动运输需要消耗能量。
渗透: 水通过半透膜的现象叫作渗透。
水从溶质浓度低的一侧向溶质浓度高的 一侧渗透,水的净流动直到膜两侧溶质浓度相 等时才停止。
水的净流动是膜两侧溶液的渗透压存在 差别引起的。 渗透压:半透膜隔开的纯水和含有溶质溶液
之间的压强差。 膜两侧溶液渗透压不同时,水从低渗一 侧向高渗一侧净流动。
Van’t Hoff定律 计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ透 压
特点:
需载体蛋白帮助 驱动力为电化学梯度 无饱和现象 非常快
离子通道的分类
按转运的离子分类:
Na+通道, K+通道, Ca2+通道,Cl- 通道, 阳离子通道,阴通道
按门控机制来分类:
电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
五.生物膜对水的通透性
半透膜: 水分子能迅速透过生物膜,而极性的 溶质分子几乎不透过生物膜,所以可把生物膜 看作半透膜(溶剂可透膜而溶质不透膜)。
△G = 5.9J/mol×log10[Ci]/[Co]
[Ci]/[Co]<1.0,△G<0,热力学上有利于该 溶质的内流。
例:膜外侧是膜内侧浓度的10倍,
△G = -5.9J/mol
维持10倍差的浓度梯度就意味着储存5.9J/mol 的自由能。
当溶质内流,其浓度梯度减少,△G降低,直 至平衡,△G=0。
扩散是物质由高浓度区域向低浓度区域运 动的自发过程,它倾向于消除该物质在两区域 的浓度差。

生物化学下-第21章 生物膜与物质运输-精品文档

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转运蛋白(transporters)或穿透酶(permeases)
一、被动运输与主动运输
第21章 生物膜与物质运输
红细胞葡萄糖转运蛋白介导被动运输(Passive Transport)
葡萄糖进入红细胞是通过葡萄糖特异性转运蛋白的协助扩散来实现的。
红细胞的葡萄糖转运蛋白(glucose transporter, GluT1)结构模型
外周蛋白
固醇
脂双层
膜内在蛋白 (单跨膜螺旋)
与脂质共价连 接的外周蛋白
膜内在蛋白 (多跨膜螺旋)
第21章 生物膜与物质运输
第21章 生物膜与物质运输
生物膜功能:
1. 能量转换 —— 氧化磷酸化(线粒体)、光合磷酸化(叶绿体) 2. 信息识别与传递 —— 生物信号 (G-蛋白偶联受体和第二信使、视
觉、 嗅觉、味觉的信号传导、致癌基因、肿瘤抑制基因等)
一个溶质的耗能运输与另一溶质的释放流
反应偶联。
动相偶联,释放的能量由初级主动运输提
ATP水解释放能量驱动溶质X逆 电化学梯度运动。
供的。 初级主动转运建立X离子的浓度梯度,X顺
电化学梯度移动为第二溶质S逆电化学梯度
主动转运是一种能量消耗途径。
运动提供能量。
如太阳光的吸收、氧化反应、ATP分解等。
一、被动运输与主动运输
③当胰岛素水平下降, GluT4通过胞吞作用重新从 质膜上移回胞内,形成囊泡。
心肌 骨骼肌
肌糖原
脂肪细胞 三酰甘油
这些细胞膜含有葡萄糖转运蛋白GluT4
GluT4
① GluT4贮存在细 胞内的囊泡膜上。
Ⅰ型糖尿病人不能释放胰岛素,导致 肌肉和脂肪组织对葡萄糖的吸收率很 低,后果血糖增高。

王镜岩-生物化学-第21章_生物膜与物质运输

王镜岩-生物化学-第21章_生物膜与物质运输
协同运输假设认为:由于膜外Na+浓度高, Na+顺电化学梯度流向膜内, 葡萄糖利用Na+梯度提供的能量,通过专一性的运输载体,伴随Na+ 一起 运送(yùn sònɡ)入细胞。 Na+梯度越大。葡萄糖进入的速度越快。如果细 胞外的Na+浓度明显减少,葡萄糖的运送(yùn sònɡ)也就减慢或停止。但 是,进入膜内的Na+通过质膜上的Na+,K+-泵又运输到膜外以维持Na+ 浓度梯度。从而使葡萄糖不断利用离子梯度形式的能量进入细胞。所以, 葡萄糖的运输虽不直接利用ATP,但产生的离子梯度所提供的能量进行协 同运输,但间接利用Na+,K+-泵产生的离子梯度所提供的能量进行协同 运输。
F型ATP酶:大量存在于真核细胞线粒体内膜上,通过呼吸链复合 体Ⅰ〜Ⅳ建立的质子梯度,产生质子推动力用于合成ATP,又叫 质子ATP酶。一般由9 〜12个亚基组成,由F0和F1两部分组成, F0的功能是转运质子,F1的功能是合成ATP。
V型ATP酶:主要存在于真菌和酵母的微囊上,它的功能和F型ATP 酶正好相反(xiāngfǎn),它通过水解ATP释放的能量转运质子, 是致电质子泵。由V0和V1两部分组成。
精品资料
E1-P E1
E1
E2
精品资料
E2-P E2-P
(二) Ca2+的运 输(yùnshū)
细胞质中浓度(nó ngdù )低,细胞外浓度(nó ngdù )高。
1. Ca2+泵和Ca2+-ATP酶
肌质网是肌细胞含有的一种特化的内质网膜系统。在肌细胞中它形 成一种由许多精细的通道构成的网状结构,是细胞内重要的Ca2+库
那么细胞通过什么机制将线粒体合成的ATP跨线粒体 内膜运输到细胞质中呢?

最新[指南]考研生化第21章 生物膜与物质输送ppt课件

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四、老年社会工作实务方法
(一)老年个案工作 1、老年个案工作的定义和性质 ▪ 所谓老年个案工作就是指社会工作者在专
业的价值观指导下,运用专业的知识和技 巧为老年人及其家庭提供资源或情感方面 帮助和支持,以使当事人减低压力、解决 问题和达到良好的福利状态的服务活动。
▪ 老年个案工作的一些基本性质:
(二)社会损害理论和社会重建理论
1、社会损害理论着重讨论的是,有时老年 人一些正常的情绪反应会被他人视为病兆 而作出过分的反应,从而对老人的自我认 知带来损害。
▪ 例如:过分关心→自己无用
▪ 有些所谓的老人问题大多是被标定的结果, 也是老年人自己受消极暗示所产生的连锁 反应,因此,在帮助老年人的过力。
质膜代谢的一种重要方式
(三)蛋白质的跨膜运送 1、分泌蛋白质通过内质网膜的运送——信号肽假说 2、线粒体蛋白的跨膜运送——导肽的功能
四、生物膜运送的分子机理 移动性载体模型和孔道或通道模型——构象变化假说
本章其它部分自学
老年社会工作实务与方法
一、老年社会工作的涵义
1、我国人口老龄化的发展趋势
2、社会重建理论就是意在改变老年人生存 的客观环境以帮助老年人重建自信心。
▪ 社会重建理论的基本模式是:
第一阶段:让老人了解到社会上现存的对老 年人之偏见及错误观念。
第二阶段:改善老年人的客观环境,通过提 倡政府资助的服务来解决老年人的住房、 医疗、贫困等问题。
第三阶段:鼓励老人的自我计划、自我决定, 增强老人自我解决问题的能力。
[指南]考研生化第21章 生物膜 与物质输送
Chapter21 生物膜与物质运送 Membrane & Transportation
二、小分子物质的运送 运送蛋白;单向运送和协同运送(同向运送和反向运送) 小分子运送主要通过运送蛋白体系来实现: (一)“Na+—K+泵”与“Na+,K+—ATP 酶” 是一个四聚体膜蛋白,乌本苷是特异性抑制剂。

高考生物《生物膜与物质运输》PPT复习课件

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知识总结 (三)细胞膜的功能【生命观念】 3.进行细胞间的信息交流
知识总结 (三)细胞膜的功能【生命观念】
知识总结 (四)细胞壁【生命观念】 1.化学成分:果胶 + 纤维素 2.主要功能:支持、保护
变式训练
(2021·四川成都市·成都七中高三零模)下列关于细胞膜的叙述,错误的 是( A ) A.细胞膜的组成成分主要是糖蛋白和糖脂 B.不同的细胞膜上可能存在相同的蛋白质 C.变形虫的运动主要依赖细胞膜的流动性 D.病毒识别宿主细胞依赖细胞膜表面受体
用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上 铺展成单分子层,测得其面积恰为红细胞表面积的两倍。
结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
知识总结 (二)生物膜结构的探究【科学探究、科学思维】 2.生物膜结构的探究——阶段二(静态统一模型) ②罗伯特森实验
暗 亮 暗
假说:所有生物膜都由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成 的静态统一结构。
高考生物《生物膜与物质运输》PPT复 习课件
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讲 考纲考情
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核心突破 例题精讲
知识总结
目 录
contents
1
与生物膜相关的实验及探究
2
细胞膜与细胞壁3生物膜系统源自4物质跨膜运输实例
5
物质运输的方式
讲考纲考情
1.最新考纲 (1)生物膜系统的结构和功能(Ⅱ) (2)物质出入细胞的方式Ⅱ (3)实验:通过模拟实验探究膜的透性;观察植物细胞的
变式训练
【答案】D 【解析】A.磷脂双分子层是生物膜的基本骨架,其中磷脂分子头部亲水朝向
外侧,尾部疏水朝向内侧,故图2为磷脂双分子层的结构,因此2在构建生 物膜模型时作为基本骨架,A正确;B.5蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子 层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分 子层,在构建生物膜模型时,5蛋白质的分布具有不对称性,B正确;C.线 粒体内膜向内腔折叠形成嵴,扩大了内膜的面积,并且线粒体内膜上可以 进行有氧呼吸第三阶段的反应,内膜上蛋白质的含量也比外膜高,因此构 建线粒体模型时内膜需要的2和5比外膜多,C正确;D.在构建细胞膜模型时, 4糖链和5蛋白质结合形成的糖蛋白只分布于细胞膜2的外侧,D错误。故选D。

动物生物化学6生物膜与物质运输

动物生物化学6生物膜与物质运输
STEP3
STEP2
STEP1
生物膜的基本结构是脂质双层,蛋白质或镶嵌在膜上或结合在膜的表面,膜上的寡糖链总是指向膜的胞外一侧.
膜上的成分是运动的,随温度变化,脂质双层呈液晶态或凝胶态.膜的相变温度(Tm)与膜上脂肪酸烃链的长度和饱和程度有关。
脂质双层的组成成分呈不对称分布.
要点:
3.1 物质运输的功能
微团
双分子层
脂质体
膜的基本结构——脂质双层(Lipid bilayer)
water
water
膜蛋白
分布于双层脂膜的外表层。 与膜的结合比较疏松,容易从膜上分离出来。 外周蛋白比较亲水,能溶解于水。
外周蛋白(peripheral protein)
蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 溶于水,且不容易从膜中分离出来。 主要以-螺旋形式存在。 膜蛋白具有重要的生物功能,是生物膜实施功能的场所。可以分为外周蛋白和内在蛋白。它们是受体,酶,抗原,通道和骨架蛋白等。
内在蛋白(integral protein)
跨膜蛋白(transmembrane protein)
1.3 膜糖
生物膜中的寡糖链信息传递和细胞的相互识别方面具有重要作用。 糖蛋白上的寡糖链总是指向细胞的外面
生物膜上各种化学组成之间的关系
2. 生物膜的性质与结构特点
2.1 生物膜的运动
膜脂分子:分子摆动、旋转运动、侧向运动等。 膜蛋白:扩散运动 、旋转运动。
维持细胞的容积、形态、渗透压、电解质的浓度,为细胞的生理活动提供适宜的环境
从环境摄取营养物质,向环境排出代谢废物
3.物质的过膜转运
3.2 小分子物质和离子的过膜转运
简单扩散(simple diffusion)

动物生物化学课后思考题

动物生物化学课后思考题

动物生物化学课后思考题第一章绪论1什么是生物化学?为什么说生物化学的历史说明了科学实在真理与谬误的斗争中发展起来的?第二章生命的化学特征1生命物质以怎样的化学特征与非生命物质相区别?2生物大分子中有哪些主要的非共价作用力?请解释它们在维持生物大分子结构稳定中的重要性。

3简述ATP在生命有机体的能量传递、贮存和利用中所起的重要作用。

第三章蛋白质1总结组成蛋白质的20种氨基酸在结构上和化学性质上的共性,试按其侧链基团的性质将氨基酸分类。

2何谓肽键、肽链和肽单位(或肽酰胺)平面,肽单位有什么性质?3试述蛋白质的空间结构(构象)层次,并举例说明。

4试区别蛋白质的变性与变构两个不同的概念。

5动物为什么选择血红蛋白来运输氧,其功能与结构有何关系?第四章核酸1比较DNA和RNA在细胞中的分布及其化学组成的区别。

2Waton和Crick提出DNA右手螺旋模型的依据是什么?为什么说这个模型的提出是生命科学发展史上具有里程碑意义的大事?3核酸具有哪些共同的理化性质?核酸的变性受哪些因素影响?第五章糖类1归纳与动物机体关系密切的单糖和双糖的种类、化学结构等主要功能。

2什么是糖蛋白?糖链与蛋白质是如何结合的?简述糖蛋白及其糖链的生理作用。

3什么是蛋白聚糖?它有哪些生理作用?4什么是糖脂和脂多糖?简述其结构特点和生理作用。

第六章生物膜与物质运输1简述动物细胞的基本结构和主要细胞器的生物化学功能。

2什么是生物膜?简述生物膜的化学组成、性质及结构。

3比较小分子和离子过膜运输的方式和特点。

第二部分第七章生物催化剂——酶1简述酶与一般催化剂的共性以及作为生物催化剂的特点。

2什么是辅基与辅酶?在结合酶中,辅基、辅酶与酶蛋白部分有什么关系?3某酶符合米氏动力学。

计算:当反应体系中,80%的酶与底物结合时,底物浓度[S]与Km有什么关系?4研究抑制剂对酶活性的影响有什么实际意义?试举例说明。

第八章糖代谢1血糖对动物油什么重要意义?动物如何保持血糖浓度的恒定?2简述糖原分解与合成代谢的过程。

第2章生物膜与物质运输

第2章生物膜与物质运输
第2章 生物膜与物质运输
几个概念: 细胞膜(cell membrane) 细胞内膜(cell endomembrane) 生物膜(biomembrane) 单位膜(unit membrane)
学习内容
第一节、细胞膜的化学组成 第二节、细胞膜的分子结构 第三节、生物膜的特性* 第四节、细胞膜的功能* 第五节、细胞膜与疾病
Review
名词解释:
被动运输 主动运输 单纯扩散
协同运输 载体蛋白 通道蛋白
胞吞作用 胞吐作用 吞噬作用
生物膜 膜抗原 膜受体
配体
受体介导的内吞作用
易化扩散 内膜系统 胞饮作用 钠钾泵
流动镶嵌模型概述: 1 基本内容;2 主要特点;3 不足之处。
第一节、细胞膜的化学组成
1895年,英国的细胞生理学家奥弗通注意到, 脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比水溶性的
由Na+-K+泵与载体蛋白协同作用,靠 间接消耗ATP所完成的主动运输
同向协同( symport ) 反向协同(antiport)
物质运输---主动运输
主动运输---协同运输
小分子穿膜运输总结
细胞物质运输
(二)、大分子和颗粒物质的运输*
胞吞作用 ( endocytosis,内吞作用)
人工膜对带电荷的物质,如各 类离子是高度不通透的。
物质运输---被动运输
水的溶剂作用
水 两种存在形式: 游离水和结合水 水在细胞中的作用: 化学溶剂
A.分子小,具有很强的流动性
B.构成它的2个氢原子和1个氧 原子的电荷分布不对称,因 而是极性分子,分子之间以 及与其它极性和带电离子间 可形成氢键结合。
纯合子型家族性高胆固醇血症临床上极其罕见,发 生率仅为百万分之一。一般纯合子FH病人的寿命很 难超过30岁,男性常常在20岁、女性在30岁时出现心 脏缺血的临床症状,颈总动脉超声检查可发现血管内 中膜肥厚以及动脉硬化的早期病变。甚至患儿3岁时 就死于心肌梗塞。

生物膜的运输与转运

生物膜的运输与转运

生物膜的运输与转运生物膜是由脂质双层和嵌入其中的蛋白质组成的,是细胞内外环境之间的关键障壁。

通过生物膜,细胞能够控制物质的进出,维持细胞内环境的稳定。

生物膜的运输与转运是细胞内外物质交换的重要过程,它涉及到多种机制和通道。

本文将探讨不同类型的生物膜运输与转运过程及其重要性。

一、袖珍转运蛋白细胞膜上存在着多种袖珍转运蛋白,它们能够选择性地将特定物质从细胞内转运至细胞外。

袖珍转运蛋白在细胞膜上形成通道,通过主动转运或被动扩散的方式将物质跨过细胞膜。

这些转运蛋白根据其功能和结构的差异被分类为不同的家族,如ABC转运体和离子通道。

二、囊泡转运囊泡转运是一种通过囊泡的形成和融合来实现物质转运的过程。

细胞内的物质可以被包裹在囊泡中,通过囊泡与细胞膜的融合,将物质释放到细胞外。

相反,细胞膜上的物质也可以通过囊泡的吞噬形成内泡,被引入细胞内。

囊泡转运在细胞内物质转运、细胞分泌、内吞作用等过程中起着关键作用。

三、胞吞作用胞吞作用是一种通过细胞膜的膜泡形成将大颗粒物质包裹进细胞内的过程。

胞吞作用常见于单细胞生物的摄食和掠食过程中,同时也是解决大颗粒物质进入细胞的机制之一。

胞吞作用的发生需要细胞膜上的花环素,这些分子能够与被吞噬的物质相结合,并促进胞吞作用的进行。

四、水通道蛋白细胞膜上存在着水通道蛋白,如主要成分是水的细胞内液与细胞外液的交换是通过这些水通道蛋白实现的。

水通道蛋白以其特殊的结构,在细胞膜上形成了一个水分子能够通过的通道,从而加快了水分子的转运速率。

这些水通道蛋白对细胞内外液体平衡的维持至关重要。

综上所述,生物膜的运输与转运是细胞内外物质交换的重要过程。

袖珍转运蛋白、囊泡转运、胞吞作用和水通道蛋白等机制在细胞膜上发挥着重要的作用。

对于理解细胞功能和生命活动的调控机制,以及研究疾病发生机理等方面具有重要的意义。

随着技术的不断发展和研究的深入,相信将来我们对于生物膜的运输与转运也会有更加深入的认识。

生物膜与物质运输

生物膜与物质运输


需要通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运(active transport) 逆浓度梯度 消耗能量(如ATP) 需要转运载体
物 质 的 电 化 学 梯 度 简单扩散 促进扩散 主动运输
简单扩散——顺浓度梯度 注意电荷、极性与大小的影响
通道 促进扩散——顺浓度梯度 注意需要载体或通道协助
载体
主动运输
3.3 大分子物质的过膜转运
胞吞与胞吐
受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis ) 免疫球蛋白 低密度脂蛋白(LDL,血浆中的胆固醇转运蛋白)
分泌蛋白的胞内转运过程 信号肽学说(signal peptide hypothesis)
配体 受体
内体 内吞泡
溶酶体 受体介导的细胞内吞作用
以甘油为基础形成的甘油磷脂(glycerophospholipid)
以神经鞘氨醇为基础还 可以形成鞘磷脂
膜脂分子的特点和结构
疏 水 的 非 极 性 的 尾 部
卵磷脂
亲水的极性的头部
双亲性
膜的基本结构——脂质双层(Lipid bilayer)
water
water
微团
双分子层
脂质体
1.2 膜蛋白
2.2 膜的相变温度及其影响因素
相变温度是膜脂物理状态互相转变的临界温度。高于相变
温度时,膜呈流动的液态,低于相变温度时,膜呈凝固的胶态。
相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。烃链短的脂肪酸和不 饱和脂肪酸的含量较高时,膜脂的相变温度较低,膜呈现较好的 流动性。
胆固醇参与膜脂流动性的调节。
2.3 流动镶嵌模型( Mosaic fluid model)
要点:
生物膜的基本结构是脂质双层,蛋白质或镶嵌在膜上或结
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钠钾泵有两种构型:
EI型:亲钠排钾,脱磷酸的形式 EII型:亲钾排钠,磷酸化的形式 两种构型发生一次互变,转运出3个 Na+ ,输入2个K+ ,消耗一分子 ATP。
3.3 大分子物质的过膜转运
胞吞与胞吐
受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis ) 免疫球蛋白 低密度脂蛋白(LDL,血浆中的胆固醇转运蛋白)
分泌蛋白的胞内转运过程 信号肽学说(signal peptide hypothesis)
受体
配体
溶酶体
内体 受体介导的细胞内吞作用
内吞泡
新生肽链
核糖体
胞液
信号肽受体蛋白
合成的蛋白质
SRP受体 信号肽
信号肽酶 内质网腔
信号肽假说(Signal peptide hypothesis)
本章结束
祝同学们节日愉快!
一个动物的上皮细胞及其膜系统
1. 生物膜的化学组成
所有生物膜几乎都是由蛋白质和脂类两大物质 组成,尚含有少量糖、金属离子和水。
1.1 膜脂
磷脂(甘油磷脂、鞘磷脂) 糖脂 胆固醇
以甘油为基础形成的甘油磷脂(glycerophospholipid)
以神经鞘氨醇为基础还 可以形成鞘磷脂
膜脂分子的特点和结构
3.2 小分子物质和离子的过膜转运
简单扩散(simple diffusion)
顺浓度梯度 不需要供应能量
促进扩散(facilitated diffusion)
顺浓度梯度 不需要供应能量 需要通道蛋白或载体蛋白介导
主动转运(active transport)
逆浓度梯度 消耗能量(如ATP) 需要转运载体
膜上的成分是运动的,随温度变化,脂质双层呈液晶态或凝
胶态.膜的相变温度(Tm)与膜上脂肪酸烃链的长度和 饱和程度有关。
脂质双层的组成成分呈不对称分布.
3. 物质的过膜转运
3.1 物质运输的功能
维持细胞的容积、形态、渗透压、电解质的浓度,为细胞的生理活 动提供适宜的环境
从环境摄取营养物质,向环境排出代谢废物
生物膜中的寡糖链信息传递和细胞的 相互识别方面具有重要作用。
糖蛋白上的 寡糖链总是 指向细胞的 外面
生物膜上各种化学组成之间的关系
2. 生物膜的性质与结构特点
2.1 生物膜的运动
膜脂分子:分子摆动、旋转运动、侧向运动等。 膜蛋白:扩散运动 、旋转运动。
2.2 膜的相变温度及其影响因素
相变温度是膜脂物理状态互相转变的临界温度。高于相变温度 时,膜呈流动的液态,低于相变温度时,膜呈凝固的胶态。
分布于双层脂膜的外表层。 与膜的结合比较疏松,容易从膜上分离出来。 外周蛋白比较亲水,能溶解于水。
内在蛋白(integral protein)
蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 溶于水,且不容易从膜中分离出来。 主要以-螺旋形式存在。
跨膜蛋白(transmembrane protein)
1.3 膜糖





卵磷脂




亲水的极性的头部
双亲性
膜的基本结构——脂质双层(Lipid bilayer)
water
water
微团
双分子层
脂质体
1.2 膜蛋白
膜蛋白具有重要的生物功能,是生物膜实施功能的场所。可以分为外 周蛋白和内在蛋白。它们是受体,酶,抗原,通道和骨架蛋白等。
外周蛋白(peripheral protein)
相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。烃链短的脂肪酸和不饱 和脂肪酸的含量较高时,膜脂的相变温度较低,膜呈现较好的流 动性。
胆固醇参与膜脂流动性的调节。
2.3 流动镶嵌模型( Mosaic fluid model)
要点:
生物膜的基本结构是脂质双层,蛋白质或镶嵌在膜上或结
合在膜的表面,膜上的寡糖链总是指向膜的胞外一侧.
本章主要内容:
生物膜的化学组成 生物膜的性质和结构 物质的跨膜运输
生物膜(Bio-membrane)是指细胞的膜系统。原核生 物只有质膜,而真核生物除了质膜,还有细胞器的膜, 如核膜、线粒体膜、内质网膜等。
几乎所有的生理活动都与生物膜相关,例如物质运输、 能量转换、信息传递、细胞的分裂、运动、相互识别和 通讯,以 的 电 化 学 梯 度 主动运输
简单扩散——顺浓度梯度 注意电荷、极性与大小的影响
通道
促进扩散——顺浓度梯度 注意需要载体或通道协助
载体
主动运输
以钠钾泵,又称Na+ K+ ATPase 为例。
它是广泛存在于动物细胞膜上的 离子运载体,为蛋白二聚体。其功 能是保持细胞内高钾低钠,细胞外 高钠低钾的浓度梯度,转运过程消 耗ATP。
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