五章节生物膜结构与功能市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,第五章 生物膜结构与功效,目标与要求：经过本章学习，要求掌握生物膜结构特点和功效。生物膜在生命活动中功效是多方面，其主要功效是：物质运输功效，能量转换功效和信号转导功效,。,返回,1/36,生物膜结构与功效,第一节 生物膜,组成和性质,第二节 生物膜,结构和特点,第三节 生物膜,功效,2/36,第一节 生物膜组成和性质,一、膜脂,种类：,磷脂,、,胆固醇,、,糖脂,特点：,多态性,（polymorphism）,二、,膜蛋白,外周蛋白、内在蛋白,三、,糖类,细胞表面天线,3/36,第二节 生物膜结构和特点,一、生物膜中分子间作用力,静电力、疏水作用、范德华引力,二、生物膜结构主要特征,膜组分,不对称分布,、膜脂和膜蛋白,流动性,三、生物膜分子结构模型,“,流体镶嵌,”模型,4/36,第三节 生物膜功效,一、生物膜与,物质运输,二、生物膜与能量转换,三、生物膜与信号转导,5/36,-,X,甘油,磷脂结构,磷脂酰甘油(Phosphatidylglycerol),X=,磷脂酰乙醇胺(Phosphatidylethanolamine),X=,磷脂酰胆碱(Phosphatidylchiine),X=,磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol),X=,双磷脂酰甘油(Diphosphatidylglycerol),磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine),X=,X=,6/36,神经酰胺(Ceramide),脂肪酸部分,鞘氨醇、神经磷脂和,鞘,磷脂结构,鞘氨醇(Sphingosine),鞘磷脂(Sphingomyelin),磷酸胆碱,神经酰胺,部分,7/36,胆固醇结构,胆固醇(Cholesterol),8/36,神经节苷脂结构,D-半乳糖,G,M1,G,M2,G,M3,N-乙酰-D-半乳糖,D-半乳糖,D-葡萄糖,N-乙酰神经氨酸,硬脂酸,鞘氨醇,9/36,磷脂分子在水溶液中存在几个结构形式,双层微囊,水,空气,微团,单体,单层,10/36,磷脂类双层结构和六角形相H,1,、H,2,双层结构（Bilyer）,六角形相,(Hexagonal),H,2,H,1,六角形相,(Hexagonal),11/36,生物膜膜周围蛋白、膜内在蛋白示意图,a.b.c.,膜周围蛋白,，,d.e.,膜内在蛋白,12/36,膜蛋白与膜脂双脂层结合主要形式,血影蛋白,(Sectrin),膜脂双层,膜脂双层,13/36,红细胞膜血型蛋白跨膜部分氨基酸序列,14/36,红细胞膜骨架各组分与质膜连接示意图,肌动蛋白,(Actin),蛋白质4.1,(Protein,4.1,),血影蛋白,(Sectrin),带3蛋白,(Band 3),糖蛋白,(Ankyrin),血型蛋白,(Glycophorin),糖链,15/36,低聚寡糖链,跨膜糖蛋白,脂双层,糖被,糖残基,唾液酸,糖脂,细胞外壳（糖萼）示意图,膜脂（磷脂、糖脂、胆固醇）,16/36,Singer&Nicolson流体镶嵌模型,17/36,人红细胞膜主要磷脂在膜内、外两层分布,占总量百分比,50,25,50,25,外层,内层,膜脂总量,鞘磷脂,磷脂酰胆碱,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰乙醇胺,18/36,膜脂相变,变相温度（Tc）,凝胶态,液晶态,TTc,19/36,磷脂分子运动几个方式,侧向移动,全反式、偏转构型旋转异构化运动,翻转运动,摆动、扭动,20/36,发红光硷性蕊香红标识人细胞膜蛋白抗体,发绿光荧光素标识小鼠细胞膜蛋白抗体,经过细胞膜融合证实膜蛋白运动示意图,21/36,Na,+,-K,+,-ATPase体外重建,Na+-K+-ATPase,去污剂微囊,脂-去污剂微囊,增溶膜蛋白,去污剂微囊,外加磷脂,透析,纯化膜蛋白,Na+-K+-ATPase在脂质体上重建,纯化,22/36,生物膜与物质跨膜运输,1、,被动运输与主动运输,2、,小分子物质运输,3、,生物大分子跨膜运输,4、,跨膜运输分子机制,23/36,2小分子物质运输,（1）阳离子运输（例：Na,+,.K,+,-ATPase）,K.whittam及其同事,经典试验,Na,+,.K,+,-ATPase,结构,和,作用机理,（2）糖和氨基酸运输,协同运输,（co-transport）,基团运输,（group transport),24/36,3、生物大分子跨膜运输,（,1）,胞吐,和内吞作用,（2）新生蛋白质跨膜定向运输,蛋白质经过信号肽引导到目标地,信号肽,(signal sequence),信号肽假说,(signal hypothesis),线粒体及叶绿体蛋白质翻译后跨膜运输,线粒体蛋白质跨膜运输,图例,25/36,4、跨膜运输分子机制,1、移动性载体模型,2、孔道或,通道,模型,3、构象改变假说,移动性载体模型,孔道或通道模型,构象改变假说,26/36,两种类型门控离子通道,27/36,被动运输和主动运输示意图,（G 0）,28/36,被动运输（Passive transport）,物质从高浓度一侧经过膜运输到低浓度一侧，即顺浓度梯度方向跨膜运输过程称被动运输。在该过程中G0,主动运输特点：,专一性；饱和性；方向性；可被选择性抑制；需提供能量,29/36,K.Whittam试验,试验设计：,制备红细胞血影（ghost），观察ATP水解情况和膜内外K,+,，Na,+,浓度关系。,试验结果：,a红细胞内ATP水解同时，K,+,、Na,+,都按预定方向跨越细胞膜（2K,+,进，3 Na,+,出）；,b假如膜内外仅有K,+,或Na,+,，则ATP水解极少；,c红细胞血影只能利用膜内ATP，而不能利用膜外ATP；,dK,+,可被其它正一价离子（如NH,4+,）取代，而Na,+,则不能被取代。,30/36,Na,+.,K,+,-ATPase亚基结构及其在膜上定位,31/36,Na,+,-K,+,-ATPase作用模型,ATP,ADP,细胞外,细胞质,1,2,5,4,3,6,32/36,脂双层,细胞外,细胞内,葡萄糖协同运输系统,33/36,细胞质,糖磷酸,磷酸转换酶系统,糖,细菌膜,细胞外,丙酮酸,PEP,细菌中糖经过基团运输主动运输,34/36,糖基团转运机制,35/36,细胞膜上HCO,3,-,和Cl,-,交换,带3蛋白在红细胞膜上可能分布示意图,36/36,