《细胞膜及物质的跨膜运输精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞膜及物质的跨膜运输精选PPT.ppt（70页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、关于细胞膜及物质的跨膜运输第1页，讲稿共70张，创作于星期三（cell membrane)使细胞具有相对独立和稳定的使细胞具有相对独立和稳定的使细胞具有相对独立和稳定的使细胞具有相对独立和稳定的内内内内环境环境环境环境；是细胞内外是细胞内外是细胞内外是细胞内外物质物质物质物质、信息信息信息信息、能量能量能量能量交交交交换的换的换的换的“门户门户门户门户”。细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜概念：概念：概念：概念：是包围在细胞质外周的一层界是包围在细胞质外周的一层界是包围在细胞质外周的一层界是包围在细胞质外周的一层界膜，又称膜，又称膜，又称膜，又称质质质质 膜膜膜膜（plasma plasma plasm
2、a plasma membrane).membrane).membrane).membrane).功能：功能：功能：功能：第2页，讲稿共70张，创作于星期三除细胞膜外，真核细胞内许多除细胞膜外，真核细胞内许多除细胞膜外，真核细胞内许多除细胞膜外，真核细胞内许多膜性膜性细胞器细胞器的膜，如内质网膜、高尔基的膜，如内质网膜、高尔基的膜，如内质网膜、高尔基的膜，如内质网膜、高尔基复合体膜、溶酶体膜、核膜等，称为复合体膜、溶酶体膜、核膜等，称为复合体膜、溶酶体膜、核膜等，称为复合体膜、溶酶体膜、核膜等，称为细胞内膜。它们共同构成真核细胞的细胞内膜。它们共同构成真核细胞的细胞内膜。它们共同构成真核细胞的
3、细胞内膜。它们共同构成真核细胞的内膜系统。内膜系统。内膜系统。内膜系统。细胞内膜细胞内膜（endomembrane）概念：概念：概念：概念：第3页，讲稿共70张，创作于星期三任何生物膜在电镜下都呈现任何生物膜在电镜下都呈现任何生物膜在电镜下都呈现任何生物膜在电镜下都呈现“暗暗暗暗明明明明暗暗暗暗”三层结三层结三层结三层结构，故将这三层结构称为构，故将这三层结构称为构，故将这三层结构称为构，故将这三层结构称为单位膜单位膜。生生生生物物物物膜膜膜膜细细细细 胞胞胞胞 膜膜膜膜细胞内膜细胞内膜细胞内膜细胞内膜线粒体膜线粒体膜线粒体膜线粒体膜生物膜生物膜(biomembrane）细胞膜细胞膜细胞膜细胞
4、膜细胞质细胞质细胞质细胞质细胞膜细胞膜、线粒体膜线粒体膜和和细胞内膜细胞内膜的总称。的总称。第4页，讲稿共70张，创作于星期三一、生物膜的化学组成一、生物膜的化学组成生生生生物物物物膜膜膜膜脂类、蛋白质、糖类脂类、蛋白质、糖类 水、无机盐、金属离子水、无机盐、金属离子水、无机盐、金属离子水、无机盐、金属离子主要成分主要成分主要成分主要成分 少量成分少量成分少量成分少量成分第5页，讲稿共70张，创作于星期三蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质/脂类脂类脂类脂类 :在不同种类生物膜中有所不同。在不同种类生物膜中有所不同。在不同种类生物膜中有所不同。在不同种类生物膜中有所不同。各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比各
5、种生物膜中蛋白质与脂类的含量比各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比膜的种类膜的种类膜的种类膜的种类蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质/脂类脂类脂类脂类神经髓鞘神经髓鞘神经髓鞘神经髓鞘(轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）血小板血小板血小板血小板HelaHelaHelaHela细胞细胞细胞细胞红细胞膜红细胞膜红细胞膜红细胞膜线粒体内膜线粒体内膜线粒体内膜线粒体内膜 0.23 0.23 0.23 0.23 0.7 0.7 0.7 0.7 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5-4 1.5-4 1.5-4 1.5-4 3.2 3.2 3.2 3.
6、2一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质/脂类脂类脂类脂类 大；大；大；大；功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质/脂类脂类脂类脂类 小。小。小。小。第6页，讲稿共70张，创作于星期三(一一)膜脂膜脂生物膜上的脂类统称膜脂。生物膜上的脂类统称膜脂。生物膜上的脂类统称膜脂。生物膜上的脂类统称膜脂。膜 脂磷磷 脂脂糖糖 脂脂胆固醇胆固醇均为均为均为均为“双亲性分子双亲性分子双亲性分子双亲性分子”()既有既有既有既有亲水性亲水性亲水性亲水性一端，
7、又有一端，又有一端，又有一端，又有疏疏疏疏水性水性水性水性一端的分子。一端的分子。一端的分子。一端的分子。第7页，讲稿共70张，创作于星期三脂分子团脂分子团脂双分子层脂双分子层双亲性分子在水溶液中可形成两种排列方式双亲性分子在水溶液中可形成两种排列方式双亲性分子在水溶液中可形成两种排列方式双亲性分子在水溶液中可形成两种排列方式:第8页，讲稿共70张，创作于星期三水水水水脂质体脂质体第9页，讲稿共70张，创作于星期三1 1、磷脂的类型、磷脂的类型第10页，讲稿共70张，创作于星期三鞘磷脂鞘磷脂X 极极性性头头部部（亲亲水水性性）非非极极性性尾尾部部（疏疏水水性性）磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱（卵磷脂）（
8、卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸鞘鞘胺胺醇醇磷磷磷磷脂脂脂脂第11页，讲稿共70张，创作于星期三2 2、糖脂、糖脂鞘鞘胺胺醇醇糖脂分子糖脂分子半乳糖苷脂半乳糖苷脂uu糖脂与鞘磷脂相似，糖脂与鞘磷脂相似，糖脂与鞘磷脂相似，糖脂与鞘磷脂相似，只是只是只是只是头部头部头部头部不同。不同。不同。不同。uu常见糖脂常见糖脂常见糖脂常见糖脂：脑苷脂；：脑苷脂；：脑苷脂；：脑苷脂；神经节苷脂神经节苷脂神经节苷脂神经节苷脂第12页，讲稿共70张，创作于星期三3 3、胆固醇、胆固醇极极性性头头部部固固 醇醇 环环 结结 构构非非极极性性尾尾部部第13页，讲稿共70张，
9、创作于星期三（二）膜蛋白（二）膜蛋白内在膜蛋白（内在膜蛋白（内在膜蛋白（内在膜蛋白（70%70%70%70%80%80%80%80%）外在膜蛋白（外在膜蛋白（外在膜蛋白（外在膜蛋白（20%20%20%20%30%30%30%30%）第14页，讲稿共70张，创作于星期三1 1、内在膜蛋白、内在膜蛋白、内在膜蛋白、内在膜蛋白膜功能的承担者；膜功能的承担者；膜功能的承担者；膜功能的承担者；双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层：双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层：双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层：双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层：（1 1 1 1）贯穿脂双层，两端露出膜内外）
10、贯穿脂双层，两端露出膜内外）贯穿脂双层，两端露出膜内外）贯穿脂双层，两端露出膜内外跨膜蛋白跨膜蛋白跨膜蛋白跨膜蛋白 单次穿膜单次穿膜单次穿膜单次穿膜 多次穿膜多次穿膜多次穿膜多次穿膜 内在膜蛋白具有内在膜蛋白具有内在膜蛋白具有内在膜蛋白具有双亲性双亲性双亲性双亲性，其亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面，其亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面，其亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面，其亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面与水相吸，它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过与水相吸，它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过与水相吸，它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过与水相吸，它们的疏水区域
11、嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过疏水疏水键键结合，不易分离提纯。结合，不易分离提纯。结合，不易分离提纯。结合，不易分离提纯。（2 2 2 2）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外半嵌入蛋白半嵌入蛋白半嵌入蛋白半嵌入蛋白第15页，讲稿共70张，创作于星期三2 2、外在膜蛋白、外在膜蛋白 非双亲性分子；附在膜的内外表面非双亲性分子；附在膜的内外表面非双亲性分子；附在膜的内外表面非双亲性分子；附在膜的内外表面（主要在细胞（主要在细胞（主要在细胞（主要在细胞膜的内表面）膜的内表面）膜的内表面）膜的内表面），与膜脂
12、极性头部或内在膜蛋白的极，与膜脂极性头部或内在膜蛋白的极，与膜脂极性头部或内在膜蛋白的极，与膜脂极性头部或内在膜蛋白的极性区域非共价地结合，易分离。性区域非共价地结合，易分离。性区域非共价地结合，易分离。性区域非共价地结合，易分离。第16页，讲稿共70张，创作于星期三单单单单 次次次次 穿穿穿穿 膜：膜：膜：膜：单条单条单条单条a-a-螺旋贯穿脂质双层。螺旋贯穿脂质双层。螺旋贯穿脂质双层。螺旋贯穿脂质双层。脂脂双双分分子子层层非胞质面非胞质面胞质面胞质面12345多多多多 次次次次 穿穿穿穿 膜：膜：膜：膜：数条数条数条数条a-a-螺旋几次折返穿越脂质双层。螺旋几次折返穿越脂质双层。螺旋几次折
13、返穿越脂质双层。螺旋几次折返穿越脂质双层。非穿越性共价结合：非穿越性共价结合：非穿越性共价结合：非穿越性共价结合：不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。与磷脂酰肌醇结合：与磷脂酰肌醇结合：与磷脂酰肌醇结合：与磷脂酰肌醇结合：蛋白质通过自己的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面的单层）共价结蛋白质通过自己的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面的单层）共价结蛋白质通过自己的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面的单层）共价结蛋白质通过自己
14、的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面的单层）共价结合。合。合。合。外在膜蛋白：外在膜蛋白：外在膜蛋白：外在膜蛋白：跨膜蛋白跨膜蛋白跨膜蛋白跨膜蛋白12345内内内内在在在在膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。第17页，讲稿共70张，创作于星期三单糖或多聚糖单糖或多聚糖单糖或多聚糖单糖或多聚糖 +膜膜膜膜 脂脂脂脂 共价键共价键共价键共价键糖糖糖糖 脂脂脂脂单糖或多聚糖单糖或多聚糖单糖或多聚糖单糖或多聚糖 +膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白糖
15、蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白共价键共价键共价键共价键细胞内细胞内（三）膜糖类（三）膜糖类脂脂双双层层膜膜蛋蛋白白细胞外衣细胞外衣细胞外衣细胞外衣细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一层外被，称细胞外衣或糖萼。层外被，称细胞外衣或糖萼。层外被，称细胞外衣或糖萼。层外被，称细胞外衣或糖萼。细细胞胞外外衣衣（糖萼）（糖萼）第18页，讲稿共70张，创作于星期三二、生物膜的特性二、生物膜的特性流动性和不对称性流动性和不
16、对称性第19页，讲稿共70张，创作于星期三（一）生物膜的流动性（一）生物膜的流动性1 1、膜脂的流动性、膜脂的流动性（1 1 1 1）侧向移动）侧向移动）侧向移动）侧向移动（2 2 2 2）旋转运动）旋转运动）旋转运动）旋转运动（3 3 3 3）左右摆动）左右摆动）左右摆动）左右摆动（4 4 4 4）翻转运动）翻转运动）翻转运动）翻转运动膜脂的特性膜脂的特性膜脂的特性膜脂的特性液晶态液晶态液晶态液晶态固态固态液晶态液晶态液态液态相变相变相变相变相变温度相变温度相变温度相变温度膜脂分子的运动方式膜脂分子的运动方式膜脂分子的运动方式膜脂分子的运动方式第20页，讲稿共70张，创作于星期三影响膜脂流动
17、性的因素影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素1.1.1.1.脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度2.2.2.2.脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度 3.3.3.3.胆固醇的影响胆固醇的影响胆固醇的影响胆固醇的影响 4.4.4.4.卵磷脂卵磷脂卵磷脂卵磷脂/鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例 5.5.5.5.其它因素其它因素其它因素其它因素饱和程度高，流动性小饱和程度高，流动性小饱和程度高，流动性小饱和程度高，流动性小 饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大链
18、长，流动性小链长，流动性小链长，流动性小链长，流动性小 链短，流动性大链短，流动性大链短，流动性大链短，流动性大调节膜的流动性调节膜的流动性调节膜的流动性调节膜的流动性此比例小，流动性小此比例小，流动性小此比例小，流动性小此比例小，流动性小此比例大，流动性大此比例大，流动性大此比例大，流动性大此比例大，流动性大环境温度，内在膜蛋白的含量环境温度，内在膜蛋白的含量环境温度，内在膜蛋白的含量环境温度，内在膜蛋白的含量第21页，讲稿共70张，创作于星期三2 2 2 2、膜蛋白的流动性、膜蛋白的流动性、膜蛋白的流动性、膜蛋白的流动性膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子
19、的运动方式（1 1 1 1）侧向移动）侧向移动）侧向移动）侧向移动（2 2 2 2）旋转运动）旋转运动）旋转运动）旋转运动第22页，讲稿共70张，创作于星期三小鼠细胞小鼠细胞人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+人膜人膜蛋白（抗原）蛋白（抗原）异核细胞异核细胞小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+荧光素荧光素人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+罗丹明罗丹明小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+小小鼠膜蛋白（抗原）鼠膜蛋白（抗原）人细胞人细胞孵育（孵育（37，40分钟）分钟）诱导融合诱导融合膜蛋白膜蛋白(抗原）抗原）第23页，讲稿共70张，创作于星期三（二）生物膜的不对称性（二）生物膜的不对称性1 1 1 1、膜脂分布的不对称性、膜
20、脂分布的不对称性、膜脂分布的不对称性、膜脂分布的不对称性 第三：糖脂第三：糖脂第三：糖脂第三：糖脂 全部分布在膜的全部分布在膜的全部分布在膜的全部分布在膜的非胞质面非胞质面非胞质面非胞质面。第一：磷脂第一：磷脂第一：磷脂第一：磷脂 磷磷磷磷脂酰胆碱脂酰胆碱脂酰胆碱脂酰胆碱 和和和和 鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂多分布在细胞膜的外层（非胞质面）多分布在细胞膜的外层（非胞质面）多分布在细胞膜的外层（非胞质面）多分布在细胞膜的外层（非胞质面）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 和和和和 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层（胞质面）多分布在细胞膜的内层（胞质
21、面）多分布在细胞膜的内层（胞质面）多分布在细胞膜的内层（胞质面）磷脂酰丝氨酸带有负电荷，磷脂酰丝氨酸带有负电荷，磷脂酰丝氨酸带有负电荷，磷脂酰丝氨酸带有负电荷，细胞膜内层负电荷多于外层。细胞膜内层负电荷多于外层。细胞膜内层负电荷多于外层。细胞膜内层负电荷多于外层。第二：胆固醇第二：胆固醇第二：胆固醇第二：胆固醇 因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。第24页，讲稿共70张，创作于
22、星期三2、膜蛋白分布的不对称性、膜蛋白分布的不对称性第一第一第一第一：膜蛋白在脂双分子层中的分布膜蛋白在脂双分子层中的分布膜蛋白在脂双分子层中的分布膜蛋白在脂双分子层中的分布位置是不对称的。（包括内在及外在膜位置是不对称的。（包括内在及外在膜位置是不对称的。（包括内在及外在膜位置是不对称的。（包括内在及外在膜蛋白）蛋白）蛋白）蛋白）第三：第三：第三：第三：糖蛋白的分布是不对称的。糖蛋白的分布是不对称的。糖蛋白的分布是不对称的。糖蛋白的分布是不对称的。（均分布于细胞膜的外层，即膜的（均分布于细胞膜的外层，即膜的（均分布于细胞膜的外层，即膜的（均分布于细胞膜的外层，即膜的非胞质面非胞质面非胞质面非
23、胞质面）第二第二第二第二：膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。膜脂和膜蛋白分布的不对称性决定了膜内外表面膜脂和膜蛋白分布的不对称性决定了膜内外表面功能的不对称性。功能的不对称性。（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）第25页，讲稿共70张，创作于星期三三、生物膜的分子结构模三、生物膜的分子结构模型型 生物膜结构描述的历史回顾生物膜结构描述的历史回顾:19251925年年年年,Gorter,Gorter,Gorter
24、,Gorter 和和和和Grendell Grendell 用丙酮抽提红细胞膜用丙酮抽提红细胞膜用丙酮抽提红细胞膜用丙酮抽提红细胞膜中的脂类并在水和空气界面上铺展成单分子层中的脂类并在水和空气界面上铺展成单分子层中的脂类并在水和空气界面上铺展成单分子层中的脂类并在水和空气界面上铺展成单分子层,测量其测量其测量其测量其所占面积相当于所用红细胞膜总面积的两倍所占面积相当于所用红细胞膜总面积的两倍所占面积相当于所用红细胞膜总面积的两倍所占面积相当于所用红细胞膜总面积的两倍,因而首次因而首次因而首次因而首次提出提出提出提出细胞膜是由连续的脂双分子层组成的细胞膜是由连续的脂双分子层组成的。迄今为止，关于
25、膜的几十种结构模型都是建立在迄今为止，关于膜的几十种结构模型都是建立在迄今为止，关于膜的几十种结构模型都是建立在迄今为止，关于膜的几十种结构模型都是建立在“脂脂脂脂双分子层双分子层双分子层双分子层”这一基础之上的。这一基础之上的。这一基础之上的。这一基础之上的。第26页，讲稿共70张，创作于星期三（一）片层结构模型（一）片层结构模型（一）片层结构模型（一）片层结构模型 1935193519351935年年年年,DanielliDanielliDanielliDanielli和和和和DavsonDavsonDavsonDavson,发发发发现现现现细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜的的的的表表表表面面面面
26、张张张张力力力力显显显显著著著著低低低低于于于于油油油油-水水水水界界界界面面面面的的的的表表表表面面面面张张张张力力力力,因因因因此此此此认认认认为为为为,细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜中中中中除除除除含含含含有有有有脂脂脂脂类类类类外外外外，还还还还含含含含有有有有蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质,故提出了故提出了故提出了故提出了片层结构模型片层结构模型片层结构模型片层结构模型.蛋蛋白白质质 脂脂双双分分子子层层 夹层学说夹层学说夹层学说夹层学说 （球状）（球状）（球状）（球状）（双分子层）（双分子层）“蛋白质蛋白质-脂类脂类-蛋白质蛋白质”三夹板结构三夹板结构第27页，讲稿共70张，创作于星期三（二）
27、单位膜模型（二）单位膜模型（二）单位膜模型（二）单位膜模型蛋白质：单层肽链蛋白质：单层肽链 折叠结构折叠结构脂双层脂双层细胞膜细胞膜细胞质细胞质 1959195919591959年年年年,Robertson Robertson Robertson Robertson 利用电子显微镜观察，发现所有生物膜利用电子显微镜观察，发现所有生物膜利用电子显微镜观察，发现所有生物膜利用电子显微镜观察，发现所有生物膜都呈都呈都呈都呈“暗暗暗暗-明明明明-暗暗暗暗”三层结构，故而把三层结构，故而把三层结构，故而把三层结构，故而把“两暗一明两暗一明两暗一明两暗一明”的结构模的结构模的结构模的结构模型称为型称为型称
28、为型称为单位膜单位膜模型。模型。模型。模型。暗暗明明暗暗 此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈 -折叠的薄片状蛋白质折叠的薄片状蛋白质折叠的薄片状蛋白质折叠的薄片状蛋白质，而非球状蛋白质。，而非球状蛋白质。，而非球状蛋白质。，而非球状蛋白质。2.0nm 3.5nm2.0nm第28页，讲稿共70张，创作于星期三（三）液态镶嵌模型（三）液态镶嵌模型（三）液态镶嵌模型（三）液态镶嵌模型1.1.1.1.流动的脂双分子层流动的脂双分子层流动的脂双分子层流动的脂双分子层构成生物膜的连
29、续主体。构成生物膜的连续主体。构成生物膜的连续主体。构成生物膜的连续主体。2.2.2.2.球形的膜蛋白以球形的膜蛋白以球形的膜蛋白以球形的膜蛋白以各种形式镶嵌各种形式镶嵌各种形式镶嵌各种形式镶嵌在脂双分子层中或附着在膜表面。在脂双分子层中或附着在膜表面。在脂双分子层中或附着在膜表面。在脂双分子层中或附着在膜表面。脂双分子层脂双分子层极性头部极性头部疏水尾部疏水尾部内在膜蛋白内在膜蛋白外在膜蛋白外在膜蛋白1972197219721972年，年，年，年，SingerSingerSingerSinger和和和和NicolsonNicolsonNicolsonNicolson总结提出，其主要论点是：总
30、结提出，其主要论点是：总结提出，其主要论点是：总结提出，其主要论点是：评价：评价：液态镶嵌模型可以解释膜液态镶嵌模型可以解释膜液态镶嵌模型可以解释膜液态镶嵌模型可以解释膜中发生的很多现象，为人们普遍接受，中发生的很多现象，为人们普遍接受，中发生的很多现象，为人们普遍接受，中发生的很多现象，为人们普遍接受，但也有但也有但也有但也有不足之处不足之处不足之处不足之处：如忽视了膜的各如忽视了膜的各如忽视了膜的各如忽视了膜的各部分流动性的不均匀性，忽视了蛋白部分流动性的不均匀性，忽视了蛋白部分流动性的不均匀性，忽视了蛋白部分流动性的不均匀性，忽视了蛋白质分子对脂分子流动性的限制作用。质分子对脂分子流动性
31、的限制作用。质分子对脂分子流动性的限制作用。质分子对脂分子流动性的限制作用。3.3.3.3.强调了膜的强调了膜的强调了膜的强调了膜的流动性流动性流动性流动性和和和和不对称性不对称性不对称性不对称性。流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型 第29页，讲稿共70张，创作于星期三第30页，讲稿共70张，创作于星期三膜的通透性膜的通透性膜允许一膜允许一膜允许一膜允许一定物质穿越的性能。定物质穿越的性能。定物质穿越的性能。定物质穿越的性能。特点：特点：特点：特点：具有选择性具有选择性具有选择性具有选择性O2,CO2,N2尿素尿素,H2O葡萄糖葡萄糖,蔗糖蔗糖H+,Na+,Ca2+第31页，讲稿
32、共70张，创作于星期三膜对物质分子的通透性取决于膜对物质分子的通透性取决于膜对物质分子的通透性取决于膜对物质分子的通透性取决于膜的结构属性膜的结构属性膜的结构属性膜的结构属性及及及及分子特性分子特性分子特性分子特性：uu脂溶性越强的分子越容易穿膜；脂溶性越强的分子越容易穿膜；脂溶性越强的分子越容易穿膜；脂溶性越强的分子越容易穿膜；非极性物质脂溶性强，易穿膜，非极性物质脂溶性强，易穿膜，非极性物质脂溶性强，易穿膜，非极性物质脂溶性强，易穿膜，如如如如OOOO2 2 2 2,CO,CO,CO,CO2 2 2 2,N,N,N,N2 2 2 2；但但但但H H H H2 2 2 2OOOO例外。例外。
33、例外。例外。uu分子量越小越容易穿膜；分子量越小越容易穿膜；分子量越小越容易穿膜；分子量越小越容易穿膜；uu不带电荷的分子容易穿膜，带电荷不带电荷的分子容易穿膜，带电荷不带电荷的分子容易穿膜，带电荷不带电荷的分子容易穿膜，带电荷的离子不能或很难穿膜。的离子不能或很难穿膜。的离子不能或很难穿膜。的离子不能或很难穿膜。离子脂溶性弱，且带有水化膜，离子脂溶性弱，且带有水化膜，离子脂溶性弱，且带有水化膜，离子脂溶性弱，且带有水化膜，增大了它的有效体积。增大了它的有效体积。增大了它的有效体积。增大了它的有效体积。一、膜的选择性通透和单纯扩散一、膜的选择性通透和单纯扩散第32页，讲稿共70张，创作于星期三
34、高浓度高浓度低浓度低浓度p不不需要消耗细胞代谢能，需要消耗细胞代谢能，不不依靠专一的膜蛋白分子而依靠专一的膜蛋白分子而依靠专一的膜蛋白分子而依靠专一的膜蛋白分子而使物质使物质使物质使物质顺顺顺顺浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式。浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式。浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式。浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式。第33页，讲稿共70张，创作于星期三二、膜运输蛋白及其介导的跨膜运输二、膜运输蛋白及其介导的跨膜运输根据运输机制不同，将膜运输蛋白分为两类：根据运输机制不同，将膜运输蛋白分为两类：根据运输机制不同，将膜运输蛋白分为两类：根据运输机制不同，
35、将膜运输蛋白分为两类：载体蛋白：载体蛋白：载体蛋白：载体蛋白：通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输；通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输；通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输；通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输；通道蛋白：通道蛋白：通道蛋白：通道蛋白：在蛋白质中心形成一个亲水性的通道，使特定溶质穿越。在蛋白质中心形成一个亲水性的通道，使特定溶质穿越。在蛋白质中心形成一个亲水性的通道，使特定溶质穿越。在蛋白质中心形成一个亲水性的通道，使特定溶质穿越。第34页，讲稿共70张，创作于星期三被运输的物质被运输的物质被运输的物质被运输的物质借助于借助于借助于借助于膜运输蛋白，膜运输蛋白
36、，顺顺着浓度梯着浓度梯着浓度梯着浓度梯度或电化学梯度穿越细胞膜，且度或电化学梯度穿越细胞膜，且度或电化学梯度穿越细胞膜，且度或电化学梯度穿越细胞膜，且不需要不需要消耗细消耗细消耗细消耗细胞代谢能胞代谢能胞代谢能胞代谢能,这种运输方式称这种运输方式称这种运输方式称这种运输方式称。根据膜运输蛋白转运物质方向不同，分为两种运输根据膜运输蛋白转运物质方向不同，分为两种运输方式：方式：被运输的物质被运输的物质被运输的物质被运输的物质借助于借助于膜运输蛋白，膜运输蛋白，膜运输蛋白，膜运输蛋白，逆逆着浓度梯着浓度梯着浓度梯着浓度梯度或电化学梯度穿越细胞膜，且度或电化学梯度穿越细胞膜，且度或电化学梯度穿越细胞
37、膜，且度或电化学梯度穿越细胞膜，且 需需 要要 消耗细消耗细胞代谢能胞代谢能,这种运输方式称这种运输方式称。载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白 既参与主动运输又参与被动运输，既参与主动运输又参与被动运输，通道蛋白通道蛋白通道蛋白通道蛋白 只参与被动运输。只参与被动运输。只参与被动运输。只参与被动运输。第35页，讲稿共70张，创作于星期三(一一一一)载体蛋白介导的运输载体蛋白介导的运输载体蛋白介导的运输载体蛋白介导的运输高浓度低浓度载体蛋白载体蛋白凡借助于载体蛋白的帮助，不消耗代谢能，顺浓度梯度转凡借助于载体蛋白的帮助，不消耗代谢能，顺浓度梯度转凡借助于载体蛋白的帮助，不消耗代谢能，顺浓度梯度转凡
38、借助于载体蛋白的帮助，不消耗代谢能，顺浓度梯度转运物质的方式称运物质的方式称运物质的方式称运物质的方式称。如葡萄糖、氨基酸等。如葡萄糖、氨基酸等。如葡萄糖、氨基酸等。如葡萄糖、氨基酸等。1 1 1 1、载体蛋白介导、载体蛋白介导、载体蛋白介导、载体蛋白介导的被动运输的被动运输的被动运输的被动运输易化扩散的速率在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所有载体蛋白的结易化扩散的速率在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所有载体蛋白的结易化扩散的速率在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所有载体蛋白的结易化扩散的速率在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所有载体蛋白的结合部位全部被占据时，速率达最大并维持在此
39、水平上。合部位全部被占据时，速率达最大并维持在此水平上。合部位全部被占据时，速率达最大并维持在此水平上。合部位全部被占据时，速率达最大并维持在此水平上。第36页，讲稿共70张，创作于星期三2 2 2 2、载体蛋白介导的主动运输、载体蛋白介导的主动运输（1 1）钠钾泵）钠钾泵(Na(Na+-K-K+pump)pump)逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运NaNaNaNa+和和和和K K K K+化学本质：化学本质：NaNa+-K-K+ATP ATP酶酶兼有兼有载体蛋白载体蛋白和和酶酶的双重功能的双重功能第37页，讲稿共70张，创作于星期三化学组成：化学组成：N N N
40、 Na a a a+-K K K K+A A A AT T T TP P P P酶酶酶酶大亚基：大亚基：大亚基：大亚基：小亚基：小亚基：小亚基：小亚基：跨膜蛋白，跨膜蛋白，跨膜蛋白，跨膜蛋白，催化部位，催化部位，催化部位，催化部位，内侧：内侧：内侧：内侧：NaNaNaNa+、ATPATPATPATP的结合部位的结合部位的结合部位的结合部位外侧：外侧：外侧：外侧：K K K K+、乌本箭毒苷的结合部位、乌本箭毒苷的结合部位、乌本箭毒苷的结合部位、乌本箭毒苷的结合部位膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，作用不详。作用不详。作用不详。作用不详。第38页，讲
41、稿共70张，创作于星期三大大亚亚基基小小亚亚基基细胞质细胞质钾浓度梯度30倍钠钠浓浓度度梯梯度度13倍倍钾离子钾离子钠离子钠离子乌本箭毒苷乌本箭毒苷K+K+与乌本箭毒苷结合部位与乌本箭毒苷结合部位Na+Na+结合部位结合部位+第39页，讲稿共70张，创作于星期三细胞内细胞内细胞内细胞内浓浓度度梯梯度度30倍倍浓度梯度 1 13 3倍倍大亚基大亚基小亚基Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+PiNa+K+小亚基大亚基
42、大亚基K+ATPADP+Pi钠结合部位钠结合部位K+Pi大亚基大大亚亚基基小小亚亚基基钾结合部位钾结合部位运输过程：运输过程：运输过程：运输过程：Na+Na+K+K+细胞外细胞外细胞外细胞外第40页，讲稿共70张，创作于星期三3NaNaPNaPP2KPKK (1)3(1)3个个NaNa+在膜内侧结合到在膜内侧结合到NaNa+结合位点结合位点,促进促进ATPATP分子的水解分子的水解;(2)(2)泵磷酸化，导致蛋白构型改变泵磷酸化，导致蛋白构型改变;(3)Na(3)Na+结合部位转向膜外结合部位转向膜外,Na,Na+释放到膜外，同释放到膜外，同时时K K+结合位点朝向细胞表面；结合位点朝向细胞表
43、面；(4)2(4)2个个个个K K K K+与其结合位点结合后与其结合位点结合后与其结合位点结合后与其结合位点结合后,刺激泵脱磷酸化刺激泵脱磷酸化刺激泵脱磷酸化刺激泵脱磷酸化,并导致蛋并导致蛋白的构型再次变化，白的构型再次变化，K K K K+结合位点朝向胞质面结合位点朝向胞质面结合位点朝向胞质面结合位点朝向胞质面;(5)(5)泵与泵与K K+亲和力下降亲和力下降,释放释放K K+,蛋白复构，并与蛋白复构，并与NaNa+亲和力上升亲和力上升,开始下一轮运输过程。开始下一轮运输过程。第41页，讲稿共70张，创作于星期三第42页，讲稿共70张，创作于星期三工作效率工作效率u1 1个个ATPATP酶
44、分子每秒钟水解酶分子每秒钟水解100100个个ATPATP分子；分子；u每水解每水解1 1分子分子ATPATP所释放的能量可泵出所释放的能量可泵出3 3个个NaNa+，同时泵入，同时泵入2 2个个K K+。生理意义生理意义生理意义生理意义A A A A、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；B B B B、维持膜电位；、维持膜电位；、维持膜电位；、维持膜电位；CCCC、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；D D D D、为细胞主动运输葡萄糖、
45、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。第43页，讲稿共70张，创作于星期三（2 2）钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输）钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输协同运输协同运输协同运输协同运输一种物质的运输依赖第二种物质同时运输。一种物质的运输依赖第二种物质同时运输。一种物质的运输依赖第二种物质同时运输。一种物质的运输依赖第二种物质同时运输。同向协同运输同向协同运输同向协同运输同向协同运输逆向协同运输逆向协同运输逆向协同运输逆向协同运输（）第44页，讲稿共70张，创作于星期三钠离子浓度梯度驱动的
46、葡萄糖主动运输钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输并不直接并不直接并不直接并不直接利用利用利用利用ATPATPATPATP，而，而，而，而是由钠钾泵产生的膜外是由钠钾泵产生的膜外是由钠钾泵产生的膜外是由钠钾泵产生的膜外高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动的。的。的。的。此运输过程由两种此运输过程由两种此运输过程由两种此运输过程由两种载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白协同完成协同完成协同完成协同完成：葡萄糖特异性载体蛋白葡萄糖特异性载体蛋白葡萄糖特异性载体蛋白葡萄糖特异性载体蛋白钠钾泵钠钾泵钠钾泵钠钾泵
47、将将将将NaNaNaNa+泵出细胞，造成胞内外的泵出细胞，造成胞内外的泵出细胞，造成胞内外的泵出细胞，造成胞内外的NaNaNaNa+浓度梯度。浓度梯度。浓度梯度。浓度梯度。利用利用NaNaNaNa+势能驱动，结合葡萄糖，势能驱动，结合葡萄糖，势能驱动，结合葡萄糖，势能驱动，结合葡萄糖，使之与使之与使之与使之与NaNaNaNa+相伴进入细胞。相伴进入细胞。相伴进入细胞。相伴进入细胞。第45页，讲稿共70张，创作于星期三第46页，讲稿共70张，创作于星期三（二）通道蛋白介导的运输（二）通道蛋白介导的运输（二）通道蛋白介导的运输（二）通道蛋白介导的运输离子通道蛋白的特点：离子通道蛋白的特点：运输速度
48、快；运输速度快；运输速度快；运输速度快；特异性强；特异性强；特异性强；特异性强；间断开放，由闸门控制；间断开放，由闸门控制；间断开放，由闸门控制；间断开放，由闸门控制；顺电化学梯度转运物质。顺电化学梯度转运物质。顺电化学梯度转运物质。顺电化学梯度转运物质。离子通道蛋白的类型：离子通道蛋白的类型：离子通道蛋白的类型：离子通道蛋白的类型：电压闸门离子通道电压闸门离子通道配体闸门离子通道配体闸门离子通道配体闸门离子通道配体闸门离子通道第47页，讲稿共70张，创作于星期三高浓度高浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度通道蛋白通道蛋白配体配体配体闸门离子通道配体闸门离子通道第48页，讲稿共70张，创作
49、于星期三钾电位门通道钾电位门通道第49页，讲稿共70张，创作于星期三吞饮作用吞饮作用吞噬作用吞噬作用受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜,而而是通过一系列膜囊泡的形成和融合来完是通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成物质转运的，所以称为成物质转运的，所以称为。(此过程耗此过程耗此过程耗此过程耗能）能）能）能）(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(exocytosis)(exocytosis)(ex
50、ocytosis)(exocytosis)第50页，讲稿共70张，创作于星期三外外吐吐作作用用吞吞吞吞噬噬噬噬作作作作用用用用吞吞吞吞饮饮饮饮作作作作用用用用吞噬体吞噬体吞噬体吞噬体吞饮体吞饮体吞饮体吞饮体第51页，讲稿共70张，创作于星期三一、内吞作用一、内吞作用细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质包围成细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质包围成细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质包围成细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质包围成膜泡，脱离细胞膜进入细胞内的运输过程。膜泡，脱离细胞膜进入细胞内的运输过程。膜泡，脱离细胞膜进入细胞内的运输过程。膜泡