生物膜与跨膜运送.ppt
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1、第十二章第十二章生物膜与跨膜运送生物膜与跨膜运送2一、生物膜的组成与结构一、生物膜的组成与结构3一、生物膜的组成与结构一、生物膜的组成与结构 它们的膜称它们的膜称细胞内膜细胞内膜 原核细胞内膜系统不丰富,真核细胞中有很多原核细胞内膜系统不丰富,真核细胞中有很多 生物膜即指细胞外周膜和内膜系统的统称生物膜即指细胞外周膜和内膜系统的统称 具有特定功能的亚细胞结构和细胞器:具有特定功能的亚细胞结构和细胞器:细胞核细胞核溶酶体溶酶体线粒体线粒体高尔基体高尔基体4(一)、生物膜的组成和性质(一)、生物膜的组成和性质 不不同同的的细细胞胞,不不同同的的膜膜,各各物物质质的的组组成成含含量量不不同同脂质脂质
2、:蛋白蛋白=1:4 4:1 膜功能越复杂,蛋白质种类越多,含量越大膜功能越复杂,蛋白质种类越多,含量越大 蛋白质蛋白质 脂质(主要是磷脂)脂质(主要是磷脂)糖类糖类 水和金属离子水和金属离子生物膜生物膜5生物膜的化学组成()生物膜的化学组成()类别类别 蛋白质蛋白质 脂质脂质 糖类糖类神经髓鞘质膜神经髓鞘质膜 18 79 3 人红细胞人红细胞 49 43 8 小鼠肝细胞小鼠肝细胞 44 52 4 嗜盐菌紫膜嗜盐菌紫膜 75 25 0 线粒体内膜线粒体内膜 76 24 01 1、膜脂、膜脂1 1)脂质)脂质 6糖糖脂脂蛋蛋白白生生物物膜膜磷脂磷脂糖脂糖脂胆固醇胆固醇鞘氨醇的衍生物鞘氨醇的衍生物
3、构成生物膜的基质构成生物膜的基质两亲性使之在生物膜中呈两亲性使之在生物膜中呈双分子排列,构成脂双层双分子排列,构成脂双层甘油磷脂和鞘磷脂甘油磷脂和鞘磷脂动物细胞的质膜都含糖脂动物细胞的质膜都含糖脂对对生生物物膜膜中中脂脂质质的的流流动动性性和和渗渗透透性性有有一一定定的的调调节节作作用用,是是脊脊椎动物膜流动性的关键调节剂椎动物膜流动性的关键调节剂含量:动物细胞含量:动物细胞 植物细胞植物细胞 质膜质膜 内膜系统内膜系统9 膜的相变温度膜的相变温度Tc 膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度 磷磷脂脂分分子子成成膜膜后后头头基基排排列列整整齐齐,在在Tc以以下下时时,
4、尾尾链链全全部部取取反反式式构构象象(全全交交叉叉),排排列列整整齐齐,为为凝凝胶胶相相;而而在在Tc以以上上时时,尾尾链链成成邻邻位位交交叉,形成叉,形成“结结”而变成流动态,为液晶相而变成流动态,为液晶相。10(一)、生物膜的组成和性质(一)、生物膜的组成和性质 胆固醇的作用胆固醇的作用 使相变温度变宽,保持膜的流动性使相变温度变宽,保持膜的流动性 当当 t Tc,胆胆固固醇醇阻阻扰扰磷磷脂脂尾尾链链的的分分子子异异构构化化运运动动,阻阻止止向向液液晶晶态态转转化化,降降低低膜膜的的流流动动性性,使相变温度提高;使相变温度提高;当当 t Tc,膜可以流动,膜可以流动 t Tc磷脂发生相变磷
5、脂发生相变t Tc17磷脂分子的运动方式:磷脂分子的运动方式:a、在膜内、在膜内侧向扩散或侧向扩散或 移动移动,即分子同层,即分子同层 交换交换(2m/sec)b、在脂双层中、在脂双层中翻转翻转c、烃链绕、烃链绕C-C键键旋转旋转 全反式构型和交叉式构型异构化全反式构型和交叉式构型异构化18d、围绕与膜平面垂、围绕与膜平面垂 直的轴左右摆动直的轴左右摆动e、围绕与膜平面垂、围绕与膜平面垂 直的轴旋转直的轴旋转影响膜流动性的因素影响膜流动性的因素、脂肪酸的链长和不饱和度、脂肪酸的链长和不饱和度 链链 长长:链越长越易排列:链越长越易排列 不饱和度不饱和度:双键:双键(cis)越多越不易排列越多越
6、不易排列 19E.coli,42420 0C C时,时,FA/UFA=FA/UFA=1.6:1,27时为时为1:1,防止膜在低温下过于刚硬防止膜在低温下过于刚硬、胆固醇:、胆固醇:真核生物膜流动的关键调节剂真核生物膜流动的关键调节剂、其、其 它:它:膜蛋白、鞘磷脂含量,温度、膜蛋白、鞘磷脂含量,温度、pH、离子强度,、离子强度,金属离子等金属离子等 膜脂的流动性影响膜蛋白的构象及在脂膜脂的流动性影响膜蛋白的构象及在脂 双层中的包埋深度,即而影响膜的功能双层中的包埋深度,即而影响膜的功能膜蛋白膜蛋白小鼠细胞小鼠细胞人细胞人细胞细胞融合细胞融合杂交细胞杂交细胞、膜蛋白的运动性、膜蛋白的运动性侧向移
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