第四章 生物膜剖析

第四章生物膜

1.1、生物膜的概念p245

将所有细胞或细胞器与其环境分隔开的膜统称为生物膜。

1.2、生物膜的功能p245

细胞和代谢的分隔；物质的跨膜转运；信息的识别与传递；能量的转换。

1.3、生物膜的特点p245

薄片样的结构；电极性；选择透过性；不对称性；流动性（流动镶嵌模型）

1.4、流动镶嵌模型

1、概念p245

膜脂双分子层构成生物膜的基本骨架；膜蛋白通过多种非共价作用和膜脂结合，并以不同方式镶嵌于脂双层中；膜蛋白和膜脂是可运动的。

2、生物膜的流动性p257-260

膜是一流动性的结构，膜中的蛋白质和脂类分子均可在膜表面快速扩散，除非它们由于特殊的作用力而锚泊。

⑴、膜脂的流动

侧向扩散；

跨双层扩散（颠倒换位扩散，向内向外扩散）。需酶催化。

⑵、膜蛋白的流动

侧向扩散

膜的流动性为物质的跨膜运输和信号传递提供了结构基础。

1.5、生物膜的组成 p245-257

生物膜

p246 膜脂质 磷脂 糖脂

固醇类 p253

甘油磷脂 p246-248

鞘磷脂 p248

甘油糖脂 p251

鞘糖脂（糖鞘脂）

p250

膜蛋白 p254 内嵌蛋白 p255，p261

外周蛋白 p256

两亲性蛋白

p254

膜糖 糖脂

糖蛋白：糖基与Asn 的酰胺氮（N-），或与Ser 或Thr 的羟基氧相连（O-）， p256

1.6、物质的跨膜转运p262-274

1.6.1、大分子物质的跨膜转运p262

胞吐作用；胞吞作用。

1.6.2、小分子物质的跨膜转运p262-274

根据转运过程是否需能量分为被动转运和主动转运。

1、被动转运（不需能量）p262-267

只能顺浓度梯度方向转运；转运速率决定于被转运物质分子的大小、极性及所

带的电荷（一般成反比）。

Ⅰ、根据是否需要转运蛋白介导，分为简单扩散及促进扩散。

⑴、简单扩散（被动扩散，不需转运蛋白）：转运疏水性物质（氧、甲烷等）和水。

⑵、促进扩散（需特定转运蛋白介导）：转运亲水性分子和离子。

转运蛋白均为跨膜蛋白，转运方式有两种：

a、通道转运：转运蛋白通过形成跨脂质双层的亲水性孔道，允许特异的离子（Na+、K+、Cl-等）顺电学梯度迅速穿过膜，不与被转运物质结合。

b、载体转运：转运蛋白与被转运物质结合，通过一序列构象改变而实现跨膜转运。

Ⅱ、根据被转运物质种类的不同，分为单向转运和协同转运。

⑴、单向转运：只单方向转运一种物质。

如葡萄糖进入红细胞和肝细胞的转运（单向转运）p264-266。

⑵、协同转运（共转运）：同时转运两种物

质。又分同向共转运和反向共转运两种。 p266

如红细胞中HCO3--Cl-的转运（共转运中的反向共转运）P267

此种分类方法也适用于主动转运。

2、主动转运（需载体蛋白，需能量，由ATP、光能及氧化反应释放的能量提供）

p262

可逆浓度梯度及电化学梯

度转运。

电化学梯度：转运离子时

需逆浓度梯度和电位梯度两个

梯度，称为电化学梯度或电化

学势，需耗更多能量。

主动转运包括一级主动转

运和二级主动转运两种。

⑴、一级主动转运：转运过程中直接由ATP水解提供能量。可转运离子、质子及一些小分子。

如动物组织中的Na+K+ATP酶（Na+K+泵）：催化Na+的主动转运。p267-269

⑵、二级主动转运p262

一种物质跨膜转运所需的能量来自于另一种物质经主动转运后所产生的电化学梯度。

如动物组织中的Na+K+ATP酶（Na+K+泵）：催化Na+K+的主动协同转运。

p267-269

由光能、营养物质的氧化作用或ATP的水解驱使的Na+和H+一级转运中形成的离子梯度可为其它物质（其它离子、糖或氨基酸等）逆浓度梯度转运提供驱动力。p272 如小肠上皮细胞对葡萄糖及氨基酸的摄取。p273-274

大肠杆菌的乳糖转运蛋白。P273

思考题：

1、什么叫做生物膜?

2、什么叫做流动镶嵌模型?

3、机体内小分子物质的跨膜转运方式有哪些？