(完整版)重庆大学细胞生物学-第三章-细胞质膜与跨膜运输
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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 )。
细胞生物学各章节重点内容整理
细胞生物学各章节重点内容整理第一章细胞质膜1、被动运输就是指通过直观蔓延或帮助蔓延同时实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜中转。
中转的动力源自于物质的浓度梯度,不须要细胞新陈代谢提供更多能量。
2、主动运输就是由载体蛋白所激酶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展开跨膜中转的方式。
中转的溶质分子其自由能变化为正值,因此须要与某种释放出来能量的过程相耦连。
主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。
3、紧密连接就是半封闭相连接的主要形式,通常存有于上皮细胞之间。
紧密连接存有两个主要功能:一就是紧密连接制止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散至另一侧,构成扩散屏障,起至关键半封闭促进作用,二就是构成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向蔓延的屏障,从而保持上皮细胞的极性。
4、通讯连接一种特定的细胞相连接方式,坐落于特化的具备细胞间通讯促进作用的细胞。
激酶相连细胞间的物质中转、化学或电信号的传达,主要包含间隙连接、神经元间的化学神经元和植物细胞间的胞间连丝。
动物与植物的通讯相连接方式就是相同的,动物细胞的通讯相连接为间隙连接,而植物细胞的通讯相连接则就是胞间连丝5、桥粒就是一种常用的细胞连接结构,坐落于中间相连接的深部。
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,从而将相连细胞构成一个整体,在桥粒处内侧的细胞质呈圆形板样结构,汇聚很多微丝,这种结构和强化桥粒的坚韧性有关。
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)直观蔓延:①沿浓度梯度(或电化学梯度)蔓延;②不须要提供更多能量;③没膜蛋白的帮助。
属这种运输方式的物质存有水分子、气体分子、脂溶性的小分子物质等。
(2)帮助蔓延:①比民主自由蔓延中转速率低;②存有最小中转速率;在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。
例如少于一定限度,浓度不再减少,运输也不再减少。
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)。
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
细胞生物学(第三版)复习课后题答案总结
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。
细胞质膜与物质的跨膜运输
个K+
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工作原理
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钠钾泵(Na+-K+ ATPase) Na+-K+泵的作用:
➢维持细胞的渗透性,保持细胞的体积; ➢维持低Na+高K+的细胞内环境;该浓度梯度
➢ α亚基是跨膜蛋白,在细胞质面有ATP结合位点,细胞外侧有乌本苷 (ouabain)结合位点,它可抑制该泵活性;
➢ 在α亚基上有Na+和K+结合位点
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钠钾泵(Na+-K+ ATPase)
工作原理 ➢ 磷酸化和去磷酸化
自磷酸化过程: ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的 一个天冬氨酸残基上,导致构象变化
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膜的不对称性
膜糖的分布表现出完全不对称性,其糖侧链都在 质膜ES面上。
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第二节 生物膜基本特征与功能
三、细胞膜的功能
➢ 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。 ➢ 进行选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢
产物的排除,其中伴随着能量的传递。 ➢ 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递。 ➢ 介导细胞与细胞、细胞与基质的连接 ➢ 为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进
为葡萄糖协同运输提供驱动力; ➢维持细胞的静息电位。
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钙泵(Ca2+-ATP酶)
组成:1000个氨基酸残基的多肽所构成的跨膜蛋 白质。
存在于细胞膜和内质网膜上。 与ATP水解相偶联,每消耗一个ATP,从膜内转运
出2个Ca2+到膜外或内质网中,以维持细胞内低浓 度的游离Ca2+
细胞生物学--第三章 细胞质膜与跨膜运输
两 种 方 式 连 接 的 膜 糖
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◆ 血型
ABO血型抗原是一种糖脂, 其寡糖部分具 有决定抗原特异性的作用。 ■ A型血的人具有一种酶,将N-乙酰半乳 糖胺添加到糖链末端 ■ B型: 有添加半乳糖的酶; ■ AB型:有这两种酶; ■ O型:两种酶都没有。
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ABO Blood Type Antigen
■ 决定血型,除A外,还有B、C、D ,其中A含量最多 ■ 单次跨膜, ■ 其亲水的氨基端露在膜的外侧, 结合16个低聚糖侧链。
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血型糖蛋白Glycophorin
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◆ 带3蛋白
■ 带3蛋白在膜中含量很高,约为红细胞膜蛋白的 25%;
■ 阴离子转运通道,完成红细胞功能的蛋白 ■ 由两个相同的亚基组成的二聚体; ■ 每个亚基跨膜至少12次 ; ■ 糖蛋白,糖基占分子量的6-8%。
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带 3 蛋 白 的 功 能
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◆血影蛋白(Spectrin)
●又称收缩蛋白,有两条相似的亚基∶α亚基, β亚基;
●α链和β链反向平行排列, 扭曲成麻花状,形成异 二聚体;
●两个异二聚体头-头连接成四聚体;
●五个或六个四聚体的尾端一起连接于短的肌动蛋白纤 维, 形成“连接复合物”;
●这些血影蛋白在整个细胞膜的细胞质面下面形成韧性的 网架结构。
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七 种 主 要 的 膜 糖
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膜糖的存在方式
质膜上的糖类与蛋白质(90%以上)和脂类共价连接形 成糖蛋白或者糖脂;
■糖同氨基酸的连接主要有两种形式:
●N-连接(氨基):与天冬酰胺残基相连 ●O-连接(羟基):与丝氨酸或苏氨酸残基相连
O-连接糖链较短,约含4个糖基,而N-连接糖链一般有10个 以上的糖基。
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。
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整合蛋白:为跨膜蛋 白(transmembrane proteins),两性分 子。跨膜结构域为1 至多个疏水的α螺旋。 与膜的结合紧密,只 有用去垢剂才能从膜
上洗涤下来。
整合蛋白
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外周蛋白:周边蛋白/附着蛋白。靠离子键或其它较弱的 键与膜表面蛋白或脂分子结合,改变溶液的离子强度、提 高温度就可以从膜上分离下来。
神经节苷脂
N-乙酰神经氨酸/唾液酸 9
胆固醇
存在真核细胞膜上,含量约占膜脂的1/3,植物细胞膜中没有。 功能:提高膜的稳定性,调节流动性,降低水溶性物质的通
透性。
10
Байду номын сангаас
脂质体(liposome)
是一种人工生物膜。 双层或单层脂分子球体,直径25~1000nm。 人工脂质体可用于:
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2. 质膜的流动镶嵌模型
细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质组成。 磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组 成生物膜骨架; 蛋白质或嵌在双脂层表面,或嵌在其内部,或横跨 整个双脂层,表现出分布的不对称性。
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1)质膜的流动性(膜脂和蛋白质分子的运动)
膜脂分子的运动: ①侧向扩散运动;②旋转运动;③摆动运动 ④伸缩震荡运动;⑤翻转运动;⑥旋转异构化
6
磷脂酰胆碱(卵磷脂)
7
糖脂
•约占5%以下,神经细胞膜含量高,约占5-10%。 •两性分子,含糖而不含磷酸,由一个或多个糖基与鞘氨醇 的羟基结合。
glycolipids
(鞘胺醇)
(油酸)
(葡萄糖神经酰胺)
8
•糖脂结构变化复杂,神经节苷脂是神经元细胞膜中的特征 成分。
Glycolipi ds
半乳糖脑苷脂
质膜(plasma membrane):包围在细胞表面的一层膜,有时 称细胞膜。主要由膜脂和膜蛋白组成。
内膜(internal membrane):形成各种细胞器的膜。 生物膜(biomembrane):细胞膜和内膜的总称。 细胞被(cell coat):也叫糖萼,质膜表面一层富含糖类的结构。 膜骨架(membrane skeleton):质膜下起支撑作用的纤维蛋
5
The parts of a phospholipid molecule. Phosphatidylcholine, represented
schematically (A), in formula (B), as a space-filling model (C), and as a symbol (D). The kink due to the cis-double bond is exaggerated in these drawings for emphasis.
第三章 细胞质膜和跨膜运输
Cell Membrane and membrane transport
细胞质膜模式图 1
细胞膜的功能
主要内容
I. 细胞质膜 II. 细胞表面的分化 III. 跨膜运输
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第一节 细胞质膜
细胞膜(cell membrane):细胞结构中分隔细胞内、外不同介 质和组成成份的界面。
白网络结构。 细胞表面(cell surface):细胞与细胞外环境的边界,由细胞被、
质膜和表层胞质溶胶构成。
3
一. 质膜的化学组成(膜脂+膜蛋白)
1. 膜脂 Membrane Lipids
❖Membrane lipids are amphipathic(两性分子)
❖There are three major classes of lipids: Phospholipids(磷脂)
③,④ lipid-anchored
protein ;
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二. 质膜的结构
1. 质膜结构的研究历史 E. Overton 1895y 推测细 胞膜由连续的脂类物质 组成。 E. Gorter 等 1925y 推测 细胞膜由双层脂分子组 成。
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J. Danielli & H. Davson 1935y 发现质膜的表面张 力比油-水界面的张力低得多,提出三明治模型/ 片层结构模型(蛋白质-脂类-蛋白质)。
外 周 蛋 白
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脂锚定蛋白 脂连接蛋白。通过共价 键的方式同脂分子结合, 位于脂双层的外侧。 有两种结合方式,一种 是蛋白质直接结合于脂 双分子层,另一种方式 是通过一个糖分子间接
同脂结合。
脂锚定蛋白
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①,② integral protein;
⑤,⑥ peripheral protein.
运动。
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影响膜脂流动性的因素 胆固醇 脂肪酸链的饱和度 脂肪酸链的链长 卵磷脂/鞘磷脂比值 其他因素:温度、酸碱度、离子强度等。
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膜蛋白的分子运动
随机运动 定向运动 局部移动
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膜蛋白流动性的研究方法
人鼠细胞融合实验
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光脱色荧光恢复技术
用荧光染料 标记细胞表 面分子
转基因 药物载体 研究生物膜的特性
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2. 膜蛋白 Membrane proteins
占核基因组编码蛋白质的30%。 根据与脂分子的结合方式分为:
整合蛋白(integral protein) 外周蛋白(peripheral protein) 脂锚定蛋白(lipid-anchored protein)。
片层膜结构模型
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JD. Robertson 1959y 根据电镜观察提出单位膜(unit membrane) 模型:生物膜由脂双层及嵌合的蛋白质构成。膜厚约7.5nm。
单位膜结构模型
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Singer 和Nicolson 1972y 根据免疫荧光、冰冻蚀 刻的研究结果,提出了“流动镶嵌模型”。
Fluid-mosaic model
Phosphoglyceride (甘油磷脂) and sphingolipid (鞘磷脂)
Glycolipids(糖脂) Sterols (固醇)( is only found in animals)
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磷脂
约占膜脂的50%以上。 主要特征:
一个极性头、两个非极性尾(脂肪酸链)。 脂肪酸碳链为偶数:16,18或20个碳原子。 常含有不饱和脂肪酸(如油酸)。
用激光 处理使表面 形成漂白斑
通过扩散标记 分子进入漂白 斑,反差减小