第四章-细胞膜的结构.ppt

第四章第四章细细胞膜的胞膜的结结构构1.前言2.n质质膜膜（plasma membrane）包在细胞外面所以又称细胞膜。围绕各种细胞器的膜，称为细细胞内膜胞内膜。n质膜和内膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜（生物膜（biomembrane）。生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础。n质膜表面寡糖链形成细细胞外被胞外被（cell coat）或糖萼（glycocalyx）。n质膜下的表层溶胶中具有细胞骨架成分组成的网络结构，除对质膜有支持作用外，还与维持质膜的功能有关，所以这部分细胞骨架又称为膜骨架膜骨架。n细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成细细胞表面胞表面。3.细细胞膜的功能胞膜的功能n1.为细为细胞的生命活胞的生命活动动提供相提供相对稳对稳定的内定的内环环境境;n2.选择选择性的物性的物质质运运输输,包括代包括代谢谢底物的底物的输输入与代入与代谢谢主物的排出主物的排出;n3.提供提供细细胞胞识别识别位点位点,并完成并完成细细胞内外信息的跨胞内外信息的跨膜膜传递传递;n4.为为多种多种酶酶提供提供结结合位点合位点,使使酶酶促反促反应应高效而有高效而有序地序地进进行行;n5.介介导细导细胞与胞与细细胞胞,细细胞与基胞与基质质之之间间的的连连接接;n6.参与形成具有不同功能的参与形成具有不同功能的细细胞表面特化胞表面特化结结构构.4.5.第一第一节细节细胞膜的化学胞膜的化学组组成和分子成和分子结结构构6.生生生生物物物物膜膜膜膜脂脂脂脂类类类类、蛋白、蛋白、蛋白、蛋白质质质质、糖、糖、糖、糖类类类类 水、无机水、无机水、无机水、无机盐盐盐盐、金属离子、金属离子、金属离子、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7.蛋白蛋白蛋白蛋白质质质质/脂脂脂脂类类类类:在不同种在不同种在不同种在不同种类类类类生物膜中有所不同。生物膜中有所不同。生物膜中有所不同。生物膜中有所不同。各种生物膜中蛋白各种生物膜中蛋白各种生物膜中蛋白各种生物膜中蛋白质质质质与脂与脂与脂与脂类类类类的含量比的含量比的含量比的含量比膜的种膜的种膜的种膜的种类类类类蛋白蛋白蛋白蛋白质质质质/脂脂脂脂类类类类神神神神经经经经髓鞘髓鞘髓鞘髓鞘(轴轴轴轴突部分的突部分的突部分的突部分的细细细细胞膜）胞膜）胞膜）胞膜）血小板血小板血小板血小板HelaHelaHelaHela细细细细胞胞胞胞红细红细红细红细胞膜胞膜胞膜胞膜线线线线粒体内膜粒体内膜粒体内膜粒体内膜 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 3.2一般地一般地一般地一般地说说说说：功能多而复：功能多而复：功能多而复：功能多而复杂杂杂杂的膜，蛋白的膜，蛋白的膜，蛋白的膜，蛋白质质质质/脂脂脂脂类类类类 大；大；大；大；功能少而功能少而功能少而功能少而简单简单简单简单的膜，蛋白的膜，蛋白的膜，蛋白的膜，蛋白质质质质/脂脂脂脂类类类类 小。小。小。小。8.一、化学一、化学组组成成n n一、形成生物膜的基本骨架的膜脂一、形成生物膜的基本骨架的膜脂n n二、膜蛋白以多种方式与脂双二、膜蛋白以多种方式与脂双层结层结合合n n三三 存在于存在于质质膜表面的糖脂和糖蛋白膜表面的糖脂和糖蛋白9.（一）（一）膜脂膜脂(membrane lipid)-生物膜骨架生物膜骨架生物膜上的脂生物膜上的脂生物膜上的脂生物膜上的脂类统类统类统类统称膜脂。称膜脂。称膜脂。称膜脂。膜 脂磷磷 脂脂糖糖 脂脂胆胆 固固 醇醇均均均均为为为为双双亲亲性分子性分子既有既有既有既有亲亲亲亲水性一端，又有水性一端，又有水性一端，又有水性一端，又有疏水性一端的分子。疏水性一端的分子。疏水性一端的分子。疏水性一端的分子。10.1 1、磷脂构成膜脂的基、磷脂构成膜脂的基本成分本成分约约占占50%以上，可分以上，可分为为甘油磷脂和鞘磷脂两种甘油磷脂和鞘磷脂两种11.12.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）磷脂磷脂酰酰胆碱胆碱（卵磷脂）（卵磷脂）磷脂磷脂酰酰乙醇胺乙醇胺（脑脑磷脂）磷脂）磷脂磷脂酰丝酰丝氨酸氨酸鞘鞘胺胺醇醇磷磷磷磷脂脂脂脂13.2 2、胆固醇、胆固醇加加强强膜的膜的稳稳定性、定性、调节调节膜的流膜的流动动性性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14.3 3、糖脂主要位于、糖脂主要位于质质膜的非胞膜的非胞质质面面鞘鞘胺胺醇醇糖脂分子糖脂分子半乳糖苷脂半乳糖苷脂u由脂由脂由脂由脂类类类类和寡糖和寡糖和寡糖和寡糖类组类组类组类组成成成成u动动动动物的物的物的物的为为为为鞘氨醇的衍鞘氨醇的衍鞘氨醇的衍鞘氨醇的衍生物。生物。生物。生物。u植物的植物的植物的植物的为为为为卵磷脂衍生卵磷脂衍生卵磷脂衍生卵磷脂衍生的糖脂的糖脂的糖脂的糖脂u常常常常见见见见糖脂糖脂糖脂糖脂：脑脑脑脑苷脂苷脂苷脂苷脂（最（最（最（最简单简单简单简单）；神）；神）；神）；神经节经节经节经节苷苷苷苷脂（最复脂（最复脂（最复脂（最复杂杂杂杂）15.16.脂分子脂分子团团脂双分子脂双分子层层膜脂在水溶液中自动形成双层17.水水水水 脂脂质质体体(liposome)18.19.(二二)膜蛋白膜蛋白执执行行细细胞膜的多种功能胞膜的多种功能n蛋白质是生命功能的_?n膜蛋白有何功能?n如何分类?20.内在膜蛋白（内在膜蛋白（内在膜蛋白（内在膜蛋白（7070707080%80%80%80%）(intrinsic membrane(intrinsic membrane protein)protein)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%）(extrinsic membrane(extrinsic membrane protein)protein)脂脂锚锚定蛋白定蛋白(lipid anchored protein)21.22.23.24.去垢剂nSDSnTriton X-10025.单单单单糖或多聚糖糖或多聚糖糖或多聚糖糖或多聚糖+膜膜膜膜 脂脂脂脂 共价共价共价共价键键键键糖糖糖糖 脂脂脂脂单单单单糖或多聚糖糖或多聚糖糖或多聚糖糖或多聚糖+膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白糖糖糖糖 蛋蛋蛋蛋 白白白白共价共价共价共价键键键键细细胞内胞内脂脂双双层层膜膜蛋蛋白白细细细细胞外被胞外被胞外被胞外被细细细细胞外表的糖胞外表的糖胞外表的糖胞外表的糖链链链链与与与与该细该细该细该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在胞分泌出来的糖蛋白等粘附在胞分泌出来的糖蛋白等粘附在胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一一起，形成一一起，形成一一起，形成一层层层层外被，称外被，称外被，称外被，称细细细细胞外被或糖萼。胞外被或糖萼。胞外被或糖萼。胞外被或糖萼。细细胞胞外外被被（糖萼）（糖萼）（三（三）存在于）存在于质质膜表面的糖脂和糖蛋白膜表面的糖脂和糖蛋白26.不不不不对对对对称性和流称性和流称性和流称性和流动动动动性性性性二、二、细细胞膜的特性胞膜的特性27.（一）膜的不（一）膜的不对对称性决定膜功能的方向性称性决定膜功能的方向性n细细胞胞膜膜中中各各种种成成分分分分布布是是不不均均匀匀的的，包包括括种种类类和和数数量量上上都都有有很很大大差异，称差异，称为为膜的不膜的不对对称性。称性。n样品经冰冻断裂处理后，细胞膜可从脂双层中央断开，各断面命名为：ES，细细胞胞外外表表面面（extrocytoplasmic surface）；EF，细细胞胞外外小小页页断断面面（extrocytoplasmic face）；PS，原原生生质质表表面面（protoplasmic surface）；PF，原原 生生 质质 小小 页页 断断 面面（protoplasmic face）。28.ES细胞外表面原生质小页断面细胞外小页断面29.1、膜脂分布的不、膜脂分布的不对对称性称性糖脂糖脂糖脂糖脂 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非胞非胞非胞质质质质面面面面。磷脂磷脂磷脂磷脂 磷磷磷磷脂脂脂脂酰酰酰酰胆碱胆碱胆碱胆碱 和和和和 鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂多分布在多分布在多分布在多分布在细细细细胞膜的外胞膜的外胞膜的外胞膜的外层层层层（非胞（非胞（非胞（非胞质质质质面）面）面）面）磷脂磷脂磷脂磷脂酰酰酰酰乙醇胺乙醇胺乙醇胺乙醇胺 和和和和 磷脂磷脂磷脂磷脂酰丝酰丝酰丝酰丝氨酸氨酸氨酸氨酸多分布在多分布在多分布在多分布在细细细细胞膜的内胞膜的内胞膜的内胞膜的内层层层层（胞（胞（胞（胞质质质质面）面）面）面）磷脂磷脂磷脂磷脂酰丝酰丝酰丝酰丝氨酸氨酸氨酸氨酸带带带带有有有有负电负电负电负电荷，荷，荷，荷，细细细细胞膜内胞膜内胞膜内胞膜内层负电层负电层负电层负电荷多于外荷多于外荷多于外荷多于外层层层层。30.2、膜蛋白分布的不、膜蛋白分布的不对对称性称性第一：第一：第一：第一：不同膜蛋白在脂双分子不同膜蛋白在脂双分子不同膜蛋白在脂双分子不同膜蛋白在脂双分子层层层层中的分布位置是不同的（如血影蛋中的分布位置是不同的（如血影蛋中的分布位置是不同的（如血影蛋中的分布位置是不同的（如血影蛋白只分布在内白只分布在内白只分布在内白只分布在内侧侧侧侧）。）。）。）。第四：第四：第四：第四：跨膜蛋白两个跨膜蛋白两个跨膜蛋白两个跨膜蛋白两个亲亲亲亲水端水端水端水端结结结结构不同。构不同。构不同。构不同。第二第二第二第二：膜蛋白在内外两膜蛋白在内外两膜蛋白在内外两膜蛋白在内外两层层层层膜种数量不同。膜种数量不同。膜种数量不同。膜种数量不同。膜脂和膜蛋白分布的不膜脂和膜蛋白分布的不膜脂和膜蛋白分布的不膜脂和膜蛋白分布的不对对对对称性决定了膜内外表面称性决定了膜内外表面称性决定了膜内外表面称性决定了膜内外表面功能的不功能的不功能的不功能的不对对对对称性。称性。称性。称性。第三第三第三第三：膜蛋白穿越脂双膜蛋白穿越脂双膜蛋白穿越脂双膜蛋白穿越脂双层层层层具有一定的方向性。具有一定的方向性。具有一定的方向性。具有一定的方向性。31.（二）膜的流（二）膜的流动动性性(fluidity)是膜功能活是膜功能活动动的保的保证证主要是指由膜脂和蛋白主要是指由膜脂和蛋白质质的分子运的分子运动动。32.1、膜脂双分子层是二维流体n脂质分子层即有分子排列的有序性，又有液体的流动性液晶液晶态态晶晶态态常常态态下下低温下低温下33.旋转运动侧向移动伸缩振动摆动旋转异构翻转运动侧侧向向扩扩散运散运动动：同一平面上相：同一平面上相邻邻的脂分子交的脂分子交换换位置。位置。旋旋转转运运动动：围绕围绕与膜平面垂直的与膜平面垂直的轴进轴进行快速旋行快速旋转转。摆动摆动运运动动：围绕围绕与膜平面垂直的与膜平面垂直的轴进轴进行左右行左右摆动摆动。伸伸缩缩震震荡荡运运动动：脂肪酸：脂肪酸链进链进行伸行伸缩缩震震荡荡运运动动。翻翻转转运运动动：膜脂分子从脂双：膜脂分子从脂双层层的一的一层层翻翻转转到另到另一一层层。旋旋转转异构化运异构化运动动：脂肪酸：脂肪酸链围绕链围绕C-C键键旋旋转转。2、膜脂分子的运、膜脂分子的运动动34.影响膜脂流影响膜脂流影响膜脂流影响膜脂流动动动动性的因素性的因素性的因素性的因素1.1.1.1.脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸链链链链的的的的饱饱饱饱和程度和程度和程度和程度2.2.2.2.脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸链链链链的的的的长长长长度度度度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饱饱饱和程度高，流和程度高，流和程度高，流和程度高，流动动动动性小性小性小性小 饱饱饱饱和程度低，流和程度低，流和程度低，流和程度低，流动动动动性大性大性大性大链长链长链长链长，流，流，流，流动动动动性小性小性小性小 链链链链短，流短，流短，流短，流动动动动性大性大性大性大调节调节调节调节膜的流膜的流膜的流膜的流动动动动性性性性此比例小，流此比例小，流此比例小，流此比例小，流动动动动性小性小性小性小此比例大，流此比例大，流此比例大，流此比例大，流动动动动性大性大性大性大环环环环境温度，内在膜蛋白的含量境温度，内在膜蛋白的含量境温度，内在膜蛋白的含量境温度，内在膜蛋白的含量35.（二）、膜蛋白的流（二）、膜蛋白的流动动性性膜蛋白分子的运膜蛋白分子的运膜蛋白分子的运膜蛋白分子的运动动动动方式方式方式方式（1 1 1 1）侧侧侧侧向移向移向移向移动动动动（2 2 2 2）旋）旋）旋）旋转转转转运运运运动动动动36.小鼠小鼠细细胞胞人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+人膜蛋白（抗原）人膜蛋白（抗原）异核异核细细胞胞小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+荧荧光素光素人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+罗罗丹明丹明小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+小鼠膜蛋白（抗原）小鼠膜蛋白（抗原）人人细细胞胞孵育（孵育（37，40分分钟钟）诱导诱导融合融合膜蛋白膜蛋白(抗原）抗原）37.光光脱脱色色恢恢复复技技术术（F FR RA AP P）Fluorescence recovery after photobleaching38.n注意注意:n并非膜上所有的蛋白质分子在整个膜上都能自由的流动;n膜蛋白的流动有区域性的.39.质质膜的流膜的流动动性是保性是保证证其正常功能的必要条件。例其正常功能的必要条件。例如跨膜物如跨膜物质质运运输输、细细胞信息胞信息传递传递、细细胞胞识别识别、细细胞免疫、胞免疫、细细胞分化以及激素的作用等等都与膜的胞分化以及激素的作用等等都与膜的流流动动性密切相关。当膜的流性密切相关。当膜的流动动性低于一定的性低于一定的阈值阈值时时，许许多多酶酶的活的活动动和跨膜运和跨膜运输输将停止，反之如果将停止，反之如果流流动动性性过过高，又会造成膜的溶解。高，又会造成膜的溶解。2 2、质质膜流膜流动动性的意性的意义义40.第三第三节节、生物膜的分子、生物膜的分子结结构模型构模型 生物膜生物膜生物膜生物膜结结结结构描述的构描述的构描述的构描述的历历历历史回史回史回史回顾顾顾顾:uu1925192519251925年年年年,GorterGorterGorterGorter 和和和和GrendellGrendellGrendellGrendell 用丙用丙用丙用丙酮酮酮酮抽提抽提抽提抽提红细红细红细红细胞膜中的胞膜中的胞膜中的胞膜中的脂脂脂脂类类类类并在水和空气界面上并在水和空气界面上并在水和空气界面上并在水和空气界面上铺铺铺铺展成展成展成展成单单单单分子分子分子分子层层层层,测测测测量其所占面量其所占面量其所占面量其所占面积积积积相当于所用相当于所用相当于所用相当于所用红细红细红细红细胞膜胞膜胞膜胞膜总总总总面面面面积积积积的两倍的两倍的两倍的两倍,因而首次提出因而首次提出因而首次提出因而首次提出细细细细胞胞胞胞膜是由膜是由膜是由膜是由连续连续连续连续的脂双分子的脂双分子的脂双分子的脂双分子层组层组层组层组成的成的成的成的。迄今迄今迄今迄今为为为为止，关于膜的几十种止，关于膜的几十种止，关于膜的几十种止，关于膜的几十种结结结结构模型都是建立构模型都是建立构模型都是建立构模型都是建立在在在在“脂双分子脂双分子脂双分子脂双分子层层层层”这这这这一基一基一基一基础础础础之上的。之上的。之上的。之上的。uu1890189018901890年，年，年，年，Overton Overton Overton Overton 曾用各种化学物曾用各种化学物曾用各种化学物曾用各种化学物质对质对质对质对卵卵卵卵细细细细胞胞胞胞进进进进行行行行选选选选择择择择性渗透性渗透性渗透性渗透试验试验试验试验，发现发现发现发现疏水性物疏水性物疏水性物疏水性物质质质质比比比比亲亲亲亲水性物水性物水性物水性物质质质质更容易通更容易通更容易通更容易通过过过过细细细细胞膜胞膜胞膜胞膜进进进进入入入入细细细细胞，胞，胞，胞，认为认为认为认为细细细细胞膜是由脂胞膜是由脂胞膜是由脂胞膜是由脂质组质组质组质组成的成的成的成的。41.一、片一、片一、片一、片层结层结层结层结构模型构模型构模型构模型(lamella structure model)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，还还还还含蛋白含蛋白含蛋白含蛋白质质质质,故提出了故提出了故提出了故提出了该该该该模型。模型。模型。模型。蛋蛋白白质质 脂脂双双分分子子层层 夹层夹层夹层夹层学学学学说说说说 （球状）（球状）（球状）（球状）（双分子（双分子层层）“蛋白蛋白质质-脂脂类类-蛋白蛋白质质”三三夹夹板板结结构构42.二、二、二、二、单单单单位膜模型位膜模型位膜模型位膜模型(unit membrane model)蛋白蛋白质质：单层肽链单层肽链 折叠折叠结结构构脂双脂双层层细细胞膜胞膜细细胞胞质质 19591959年年,Robertson Robertson 利用利用电镜观电镜观察，察，发现发现所有生物所有生物膜都呈膜都呈“暗暗-明明-暗暗”三三层结层结构，故称构，故称为为单单位膜位膜模型。模型。暗暗明明暗暗 此模型此模型认为认为覆盖在脂双分子覆盖在脂双分子层层内外表面的是呈内外表面的是呈-折叠的薄片状蛋白折叠的薄片状蛋白质质，而非球状蛋白，而非球状蛋白质质。2.0nm 3.5nm2.0nm43.三、液三、液三、液三、液态镶态镶态镶态镶嵌模型嵌模型嵌模型嵌模型(fluid mosaic model)1.1.1.1.流流流流动动动动的脂双分子的脂双分子的脂双分子的脂双分子层层层层构成生物膜的构成生物膜的构成生物膜的构成生物膜的连续连续连续连续主体。主体。主体。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各种形式各种形式各种形式镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌在脂双分子在脂双分子在脂双分子在脂双分子层层层层中或附着在膜表面。中或附着在膜表面。中或附着在膜表面。中或附着在膜表面。脂双分子脂双分子层层极性极性头头部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总结总结总结总结提出提出提出提出:评评评评价：价：价：价：液液液液态镶态镶态镶态镶嵌模型可以嵌模型可以嵌模型可以嵌模型可以解解解解释释释释膜中膜中膜中膜中发发发发生的很多生的很多生的很多生的很多现现现现象，象，象，象，为为为为人人人人们们们们普遍接受，但也有普遍接受，但也有普遍接受，但也有普遍接受，但也有不足不足不足不足之之之之处处处处：如忽如忽如忽如忽视视视视了膜的各部分流了膜的各部分流了膜的各部分流了膜的各部分流动动动动性的不均匀性，忽性的不均匀性，忽性的不均匀性，忽性的不均匀性，忽视视视视了蛋白了蛋白了蛋白了蛋白质质质质分子分子分子分子对对对对脂分子流脂分子流脂分子流脂分子流动动动动性的限制性的限制性的限制性的限制作用。作用。作用。作用。3.3.3.3.强强强强调调调调了膜的了膜的了膜的了膜的流流流流动动动动性性性性和和和和不不不不对对对对称性称性称性称性。流流流流动镶动镶动镶动镶嵌模型嵌模型嵌模型嵌模型 44.四四 脂筏模型脂筏模型(lipid rafts model)1977年年,美美Simon提出。提出。脂筏脂筏是指膜是指膜质质双双层层内含有由特殊脂内含有由特殊脂质质和蛋白和蛋白质组质组成成的微区，微区中富含胆固醇和鞘脂，并聚集一些特的微区，微区中富含胆固醇和鞘脂，并聚集一些特定的膜蛋白。定的膜蛋白。这这些区域些区域较较其他部分厚，更有序且其他部分厚，更有序且较较少流少流动动。主要功能：主要功能：信号信号转导转导、膜的运送（内吞、外排），胆固醇运、膜的运送（内吞、外排），胆固醇运送、送、维维持胞内持胞内CaCa2+2+稳态稳态平衡、蛋白分平衡、蛋白分选选等。等。45.46.第二节 小分子物质的跨膜运输 跨膜运跨膜运输输的几条基本途径的几条基本途径一、一、简单扩简单扩散散二、离子通道二、离子通道三、易化三、易化扩扩散散四、主四、主动动运运输输47.人工膜人工膜人工膜人工膜对对对对物物物物质质质质分子的通透性取决于分子的通透性取决于分子的通透性取决于分子的通透性取决于膜的膜的膜的膜的结结结结构属性构属性构属性构属性及及及及分子特性分子特性分子特性分子特性：uu脂溶性越脂溶性越脂溶性越脂溶性越强强强强的分子越容易穿膜；的分子越容易穿膜；的分子越容易穿膜；的分子越容易穿膜；非极性物非极性物非极性物非极性物质质质质脂溶性脂溶性脂溶性脂溶性强强强强，易穿膜，易穿膜，易穿膜，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。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不不不不带带带带电电电电荷的分子容易穿膜，荷的分子容易穿膜，荷的分子容易穿膜，荷的分子容易穿膜，带带带带电电电电荷的离子不能或很荷的离子不能或很荷的离子不能或很荷的离子不能或很难难难难穿膜。穿膜。穿膜。穿膜。离子脂溶性弱，且离子脂溶性弱，且离子脂溶性弱，且离子脂溶性弱，且带带带带有水化膜，有水化膜，有水化膜，有水化膜，增大了它的有效体增大了它的有效体增大了它的有效体增大了它的有效体积积积积。一、膜的一、膜的选择选择性通透和性通透和单纯扩单纯扩散散48.49.二、膜转运蛋白介导的跨膜运输n（一）（一）膜膜转转运蛋白（运蛋白（membrane transport protein)n1 定定义义：是指：是指细细胞膜上的一胞膜上的一类类蛋白蛋白质质，负责转负责转运不能通运不能通过简单扩过简单扩散穿膜散穿膜转转运的物运的物质质，如各种，如各种离子、葡萄糖、氨基酸核苷酸等。离子、葡萄糖、氨基酸核苷酸等。50.51.52.（二）离子通道高效转运各种离子53.（三）载体蛋白介导的易化扩散54.55.（四）载体蛋白介导的主动运输n主动运输的定义：n主动运输的能量问题：ATP直接供能和间接供能56.1、离子泵（1）特点：n具有载体和酶的双重作用n具有专一性57.58.（3 3 3 3）钠钾泵钠钾泵钠钾泵钠钾泵(Na(Na(Na(Na+-K-K-K-K+pump)pump)pump)pump)逆逆逆逆电电电电化学梯度化学梯度化学梯度化学梯度转转转转运运运运NaNaNaNa+和和和和K K K K+化学本化学本化学本化学本质质质质：NaNaNaNa+-K-K-K-K+ATP ATP ATP ATP酶酶酶酶兼有兼有载载体蛋白体蛋白和和酶酶的双重功能的双重功能59.化学化学化学化学组组组组成：成：成：成：N N N Na a a a+-K K K K+A A A AT T T TP P P P酶酶酶酶大大大大亚亚亚亚基：基：基：基：小小小小亚亚亚亚基：基：基：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，内内内内侧侧侧侧：NaNaNaNa+、ATPATPATPATP的的的的结结结结合部位合部位合部位合部位外外外外侧侧侧侧：K K K K+、乌乌乌乌本箭毒苷的本箭毒苷的本箭毒苷的本箭毒苷的结结结结合部位合部位合部位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，作用不作用不作用不作用不详详详详。60.细细细细胞内胞内胞内胞内浓浓度度梯梯度度 3 30 0倍倍 浓浓度度梯梯度度 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+小亚基大亚基大亚基K+ATPADP+Pi钠结钠结合部位合部位K+Pi大亚基大大亚亚基基小小亚亚基基钾结钾结合部位合部位运运运运输过输过输过输过程：程：程：程：Na+Na+K+K+细细细细胞外胞外胞外胞外61.62.工作效率工作效率工作效率工作效率u1 1个个ATPATP酶酶分子每秒分子每秒钟钟水解水解100100个个ATPATP分子；分子；u每每水解水解1 1分子分子ATPATP所所释释放的能量可放的能量可泵泵出出3 3个个NaNa+，同同时泵时泵入入2 2个个K K+。生理意生理意生理意生理意义义义义A A A A、维维维维持持持持细细细细胞内外胞内外胞内外胞内外钠钠钠钠、钾钾钾钾离子的离子的离子的离子的浓浓浓浓度梯度；度梯度；度梯度；度梯度；B B B B、维维维维持膜持膜持膜持膜电电电电位；位；位；位；CCCC、调节细调节细调节细调节细胞内外渗透胞内外渗透胞内外渗透胞内外渗透压压压压；D D D D、为细为细为细为细胞主胞主胞主胞主动动动动运运运运输输输输葡萄糖、氨基酸提供葡萄糖、氨基酸提供葡萄糖、氨基酸提供葡萄糖、氨基酸提供驱动驱动驱动驱动力。力。力。力。63.（4）钙泵64.2 协同运输（cotransport)n定义：是一类由钠钾泵（或氢泵）与载体蛋白协同作用，间接消耗ATP所完成的主运输方式。65.66.67.68.69.胞胞饮饮作用作用吞噬作用吞噬作用受体介受体介导导的内吞作用的内吞作用大分子及大分子及大分子及大分子及颗颗颗颗粒物粒物粒物粒物质质质质并不直接穿越并不直接穿越并不直接穿越并不直接穿越细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜,而是由膜包而是由膜包而是由膜包而是由膜包围围围围形成膜泡，通形成膜泡，通形成膜泡，通形成膜泡，通过过过过一系一系一系一系列列列列膜囊泡膜囊泡的形成和融合来完成物的形成和融合来完成物的形成和融合来完成物的形成和融合来完成物质转质转质转质转运的，所以称运的，所以称运的，所以称运的，所以称。(此此此此过过过过程耗能）程耗能）程耗能）程耗能）(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(exocytosis)(exocytosis)(exocytosis)(exocytosis)70.胞胞胞胞吐吐吐吐作作作作用用用用吞吞吞吞噬噬噬噬作作作作用用用用胞胞胞胞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吞吞吞饮饮饮饮体体体体71.一、胞吞作用一、胞吞作用细细细细胞表面胞表面胞表面胞表面发发发发生内陷，由生内陷，由生内陷，由生内陷，由细细细细胞膜将胞外大分子或胞膜将胞外大分子或胞膜将胞外大分子或胞膜将胞外大分子或颗颗颗颗粒物粒物粒物粒物质质质质包包包包围围围围成膜泡，脱离成膜泡，脱离成膜泡，脱离成膜泡，脱离细细细细胞膜胞膜胞膜胞膜进进进进入入入入细细细细胞内的运胞内的运胞内的运胞内的运输过输过输过输过程。程。程。程。根据吞入物根据吞入物根据吞入物根据吞入物质质质质的的的的状状状状态态态态、大小大小大小大小及及及及特异程度特异程度特异程度特异程度的不同，分的不同，分的不同，分的不同，分为为为为三种：三种：三种：三种：吞噬作用吞噬作用吞噬作用吞噬作用；胞胞胞胞饮饮饮饮作用作用作用作用；受体介受体介受体介受体介导导导导的内吞作用的内吞作用的内吞作用的内吞作用。72.（一）吞噬作用（一）吞噬作用（一）吞噬作用（一）吞噬作用是指是指是指是指细细细细胞内吞胞内吞胞内吞胞内吞较较较较大的大的大的大的固体固体固体固体颗颗颗颗粒粒粒粒或或或或分子复合物分子复合物分子复合物分子复合物的的的的过过过过程，程，程，程，如如如如细细细细菌、菌、菌、菌、细细细细胞碎片、无机胞碎片、无机胞碎片、无机胞碎片、无机尘尘尘尘粒等。粒等。粒等。粒等。吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬体吞噬体吞噬体吞噬体。是原生是原生是原生是原生动动动动物物物物获获获获取取取取营营营营养的重要方式养的重要方式养的重要方式养的重要方式在高等在高等在高等在高等动动动动物和人物和人物和人物和人类类类类是机体免疫系是机体免疫系是机体免疫系是机体免疫系统统统统的重要功能。的重要功能。的重要功能。的重要功能。73.（二）胞（二）胞（二）胞（二）胞饮饮饮饮作用作用作用作用是指是指是指是指细细细细胞内吞胞内吞胞内吞胞内吞液体液体液体液体或或或或小溶小溶小溶小溶质质质质分子分子分子分子的活的活的活的活动动动动。吞吞吞吞饮饮饮饮形成的囊泡称形成的囊泡称形成的囊泡称形成的囊泡称胞胞胞胞饮饮饮饮体体体体。大多数大多数大多数大多数细细细细胞具有吞胞具有吞胞具有吞胞具有吞饮饮饮饮作用。作用。作用。作用。74.（三）受体介（三）受体介（三）受体介（三）受体介导导导导的内吞作用的内吞作用的内吞作用的内吞作用是是是是细细细细胞通胞通胞通胞通过过过过受体的介受体的介受体的介受体的介导摄导摄导摄导摄取取取取细细细细胞外胞外胞外胞外专专专专一性蛋白一性蛋白一性蛋白一性蛋白质质质质或其或其或其或其他化合物的他化合物的他化合物的他化合物的过过过过程。大分子往往首先与程。大分子往往首先与程。大分子往往首先与程。大分子往往首先与质质质质膜上的膜上的膜上的膜上的受体受体受体受体特特特特异性异性异性异性结结结结合，然后内陷成合，然后内陷成合，然后内陷成合，然后内陷成有被小有被小有被小有被小窝窝窝窝，继继继继之形成之形成之形成之形成有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡。A.A.A.A.高效性高效性高效性高效性B.B.B.B.选择选择选择选择性性性性75.76.77.组组组组成成成成：网格蛋白（网格蛋白（网格蛋白（网格蛋白（）；短）；短）；短）；短肽肽肽肽结结结结构构构构：网格蛋白分子网格蛋白分子网格蛋白分子网格蛋白分子33短短短短肽链肽链肽链肽链33三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物五角形或六角形网格状五角形或六角形网格状五角形或六角形网格状五角形或六角形网格状结结结结构构构构（衣（衣（衣（衣 被）被）被）被）重重重重链链链链轻链轻链轻链轻链钩钩钩钩状：装配状：装配状：装配状：装配结结结结合部位合部位合部位合部位装配的中装配的中装配的中装配的中间间间间物物物物（重（重（重（重链链链链）（轻链轻链轻链轻链）三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物78.有被小有被小窝窝和有被小泡的形成和有被小泡的形成79.80.81.LDLLDL颗颗粒（低密度脂蛋白）粒（低密度脂蛋白）粒（低密度脂蛋白）粒（低密度脂蛋白）LDLLDL受体受体受体受体有被小有被小有被小有被小窝窝窝窝有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡内吞 去被无被小泡无被小泡无被小泡无被小泡胞内体胞内体胞内体胞内体融合受体与受体与受体与受体与LDLLDL颗颗颗颗粒分开粒分开粒分开粒分开含受体部分含受体部分含受体部分含受体部分受体再循环含含含含LDLLDL颗颗颗颗粒部分粒部分粒部分粒部分 内体性溶内体性溶内体性溶内体性溶酶酶酶酶体体体体融合吞吞吞吞噬噬噬噬性性性性溶溶溶溶酶酶酶酶体体体体游离胆固醇游离胆固醇游离胆固醇游离胆固醇释出82.二、胞吐作用二、胞吐作用细细细细胞内合成的物胞内合成的物胞内合成的物胞内合成的物质质质质通通通通过过过过囊泡囊泡囊泡囊泡转转转转运至运至运至运至细细细细胞膜，与胞膜，与胞膜，与胞膜，与质质质质膜融合后将物膜融合后将物膜融合后将物膜融合后将物质质质质排出排出排出排出细细细细胞外的胞外的胞外的胞外的过过过过程。程。程。程。83.n两种形式：n结结构性分泌途径构性分泌途径n调节调节性分泌途径性分泌途径84.85.86.以分泌蛋白以分泌蛋白以分泌蛋白以分泌蛋白为为为为例，其外吐作用有两种形式例，其外吐作用有两种形式例，其外吐作用有两种形式例，其外吐作用有两种形式结结构性分泌构性分泌核糖体核糖体核糖体核糖体内内内内质质质质网腔网腔网腔网腔转转转转运囊泡运囊泡运囊泡运囊泡高高高高尔尔尔尔基复合体基复合体基复合体基复合体分泌囊泡分泌囊泡分泌囊泡分泌囊泡细细细细胞膜胞膜胞膜胞膜胞外胞外胞外胞外核糖体核糖体核糖体核糖体内内内内质质质质网腔网腔网腔网腔转转转转运囊泡运囊泡运囊泡运囊泡高高高高尔尔尔尔基复合体基复合体基复合体基复合体分泌囊泡分泌囊泡分泌囊泡分泌囊泡细细细细胞膜胞膜胞膜胞膜胞外胞外胞外胞外胞外信号胞外信号胞外信号胞外信号调节调节性分泌性分泌87.外吐作用有两种形式外吐作用有两种形式外吐作用有两种形式外吐作用有两种形式88.总结：小分子和小分子和离子物离子物质质被被动动运运输输主主动动运运输输胞吐作用胞吐作用胞吞作用胞吞作用大分子和大分子和颗颗粒物粒物质质89.第四节 细胞表面及其特化结构90.91.92.93.微微微微绒绒绒绒毛毛毛毛94.95.96.97.98.99.第五节 细胞膜异常与疾病n自学重点：n1、病症名称、症状和病因n2、家族性高胆固醇血症100.101.