膜脂分子的特点和结构
双亲性
膜的基本结构——脂质双层（L ip id b ila y e r）
微团
双分子层
脂质体
1.生物膜的化学组成
1.2 膜蛋白
膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所。 可以分为外周蛋白和内在蛋白。 外周蛋白（ p e rip h e ra lp ro te in） 分布于双层脂膜的外表层。 与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 外周蛋白比较亲水，能溶解于水。 内在蛋白（in te g ra lp ro te in） 蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 不容易从膜中分离出来。 主要以α-螺旋形式存在。
第6章 生物膜的化学组成 v 生物膜的结构特点 物质的跨膜运输
生物膜（Bio-membrane）是指细胞的膜系统。 原核生物只有质膜，而真核生物除了质膜，还 有细胞器的膜，如核膜、线粒体膜、内质网膜 等。 几乎所有的生理活动都与生物膜相关，例如物 质运输、能量转换、信息传递、细胞的分裂、 运动、相互识别和通讯，以至肿瘤的发生等。
3.物质的过膜转运
3 .1 .1 小分子物质和离子的过膜转运
浓 度 梯 度
简单扩散
促进扩散
主动运输
简单扩散——顺浓度梯度 顺浓度梯度 简单扩散 顺浓度梯 注意电荷、 注意电荷、极性与大小的影响
通道
载体
促进扩散——顺浓度梯度 顺浓度梯度 促进扩散 注意 需要载体或通道协助
以钠钾泵（ 主动运输 以钠钾泵（Na+ K+ ATPase）为例 ） 主动运输
3.物质的过膜转运
3.1 物质运输的功能 生理意义：维持细胞的容积、形态、渗透压、电 解质的浓度，为细胞的生理活动提供适宜的环境； 从环境摄取营养物质，向环境排出代谢废物。
3.物质的过膜转运
3.1.1 小分子物质和离子的过膜转运
简单扩散（ sim p le d iffu sio n ) 顺浓度梯度、不需要能量 、不需要转运载体 促进扩散（ fa c ilita te d d iffu s io n ） 由高浓度向低浓度、不需要能量 需通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运（ a ctive tra n sp o rt) 逆浓度梯度 消耗能量 转运载体
以钠钾泵，又称 以钠钾泵，又称Na+ K+ ATPase 为例。 为例。 它是广泛存在于动物细胞膜上的 离子运载体，为蛋白二聚体。 离子运载体，为蛋白二聚体。其功 能是保持细胞内高钾低钠， 能是保持细胞内高钾低钠，细胞外 高钠低钾的浓度梯度， 高钠低钾的浓度梯度，转运过程消 耗ATP。 。 钠钾泵有两种构型： 钠钾泵有两种构型： EI型：亲钠排钾，脱磷酸的形式 亲钠排钾， EII型：亲钾排钠，磷酸化的形式 亲钾排钠， 种构型发生一次互变，转运出3个 两种构型发生一次互变，转运出 个 Na+ ，输入 个K+ ，消耗一分子 输入2个 ATP。 。
2.生物膜的结构特点
2 .2 膜的相变温度及其影响因素
相变温度（Tc)是膜脂物理状态互相转变的临界温 度。高于相变温度时，膜呈流动的液态，低于相变温度 时，膜呈凝固的胶态。 相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。烃链短的脂 肪酸和不饱和脂肪酸的含量较高时，膜脂的相变温度较 低，膜呈现较好的流动性。胆固醇参与膜脂流动性的调 节。
3.物质的过膜转运
3.1.2 大分子物质的过膜转运
＊胞吞与胞吐 ＊受体介导的内吞作用
免疫球蛋白 低密度脂蛋白（LDL）
＊分泌蛋白的胞内转运
信号肽学说（signal peptide hypothesis）
内吞泡形成的电镜照片
LDL通过受体介导实现细胞内吞 通过受体介导实现细胞内吞
CH2OH H2 O O C CH OH H OH H H H H OH
一个动物的上皮细胞及其膜系统
1.生物膜的化学组成
所有生物膜几乎都是由蛋白质和脂类两大物质组成，尚含 有少量糖、金属离子和水。 1.1 膜脂（lipid） 磷脂分子（甘油磷脂、鞘磷脂） 糖脂（神经节甘脂） 胆固醇
甘油磷脂（glycerophospholipid ）
鞘磷脂（sphingophospholipid ）
生物膜的结构
跨膜蛋白
内在蛋白
1.生物膜的化学组成
1 .3 膜糖
生物膜中的糖类化合物在信息 传递和相互识别方面具有 重要 作用。 糖蛋白上的 寡糖链总是 指向细胞的 外面
2.生物膜的结构特点 2.1 生物膜的运动
膜脂分子：分子摆动、旋转异构运动、侧向运动、跨膜翻转等。 膜蛋白：扩散运动 、旋转运动。
2.生物膜的结构特点
2.3 流动镶嵌模型（ Mosaic fluid model） ①脂质双层是膜的基本结构。膜脂分子在不断运动中， 在生理条件下，呈流动的液晶态。 ②细胞质膜上的蛋白质有的结合于膜的表面，有的镶嵌 在膜内，它们与膜脂分子之间存在相互作用。 ③膜的各种成分在脂双层上的分布是不对称的，膜上的 糖基总是暴露在质膜的外表面上。
O HN C R
OH C C C HH H
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。
CH2CH2 CH3
12
主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
(神经鞘氨醇)
半乳糖脑苷脂
胆固醇的分子结构
核糖体 新生肽链
胞液
信号肽受体蛋白
合成的蛋白质
SRP受体 受体 信号肽
信号肽酶
内质网腔
信号肽假说（ Si g
n
a
l
p