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第三章细胞质膜与跨膜运输

是由蛋白质完成的; ◆膜蛋白约占膜的40%~50%, 有50余种膜蛋白; ◆在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。有的含量不到25%, 有的达到75%; ◆一般来说,功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量越多。
不同生物膜中的蛋白、脂和碳水化合物的量
膜 质膜 红细胞 神经鞘 肝细胞 核膜
细胞的内膜系统:广义来讲指除细胞膜外的所有胞内膜结构。但狭义来讲指细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜、 溶酶体膜等具有结构连续、功能相关的膜系统。
真核细胞的生物膜():细胞的内膜系统和细胞质膜( )的总称。 细胞膜一般指生物膜,有时也特指细胞质膜。
细胞的生物膜结构
细胞质膜模式图
3.1.2 细胞膜的功能 1.界膜和区室化
人红细胞膜蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳分部
红细胞膜骨架 ()
在内侧有一种特殊的结构,是由膜蛋白和纤维蛋白构成的网架,它参及维持细胞质膜的形状并协助质膜完成各种生 理功能。
3.3 膜的化学组成
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成, 还含少量的糖类
3.3.1 (膜脂) 膜脂主要包括磷脂、鞘脂和胆固醇三种类型。
磷脂() ■动、植物细胞膜上磷脂约占膜脂的50%以上; ■磷脂分子的亲水端是磷酸基团,称为头部; ■磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链, 称为尾部,一般含有14~24个偶数碳原子; ■其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造成这条不饱和链有一定角度的扭转。 ■类型:分为甘油磷脂和鞘磷脂。
整合蛋白( ) 外周蛋白( ) 脂锚定蛋白( )
蛋白及膜的结合方式 ①、②整合蛋白;③、④脂锚定蛋白;⑤、⑥外周蛋白
◆整合蛋白( ) :又称内在蛋白 ●部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧的蛋白质; ●根据跨膜次数将跨膜蛋白分为单次跨膜、多次跨膜、多亚基跨膜等; ●整合蛋白约占膜蛋白的70-80%
◆红细胞的主要功能是携带O2和运输2,红细胞的寿命约为 120天,一生中要行走500000米。
3.2.3 红细胞质膜 ()
?问题提出的依据∶ ◆行程∶500,000米 ◆要多次穿过小于自身直径一半的微小通
道; ◆要在脾脏内经受少氧、低值的不利条
件; ◆又要经过心脏内瓣膜涡流冲击,但始终
保持结构的完整。 ?
膜脂的功能 ◆构成膜的基本骨架,去除膜脂,则使膜解体; ◆是膜蛋白的溶剂,一些蛋白通过疏水端同膜脂作用,使蛋白镶嵌在膜上,得以执行特殊的功能; ◆膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环境, 一般膜脂本身不参及反应(细菌的膜脂参及反应); ◆膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。有些膜蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时才有功能。
界膜和区室化 功能定位及组织化 物质的调节运输 信号的检测及传递 参及细胞间的
相互作用 能量转换
有人说红细胞是研究膜结构的最好材料,为什么?
1、首先是红细胞数量大,取材容易(体内的血库),极少有其它类型的细胞污染; 2、其次成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器,细胞膜是它的惟一膜结构, 所以分 离后不存在其它膜污染的问题。
第三章细胞质膜与跨膜运输
概述 红细胞膜结构 膜的化学组成 膜的分子结构及特点 物质的跨膜运输
§3.1 概述
3.1.1 细胞的膜结构 3.1.2 细胞膜的功能
细胞内 主要的 胞质膜
3.1.1 细胞的膜结构
细胞质膜 ()
内膜系统 ()
生物膜()
请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同 。
细胞质膜( ):是指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。
整合蛋白及膜结合非常紧密,只有用去垢剂()才能从膜上洗涤下来,常用和100。
十二烷基磺酸钠()和 100都是去垢剂,哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋白?
去垢剂可分为离子型和非离子型两种。十二烷基磺酸钠()是常用的离子型去垢剂,它不仅可使细胞膜崩溃, 并及膜蛋白的疏水部分结合使其分离,而且还破坏膜蛋白内部的非共价键,使蛋白变性,所以不宜用于分离 有功能的膜蛋白。 100是温和性去垢剂,它可以使膜脂溶解,又不使蛋白变性,可分离到有生物功能的膜蛋白。
膜脂具有自我装配的能力
◆脂质体() ●磷脂分子自我装配形成脂双层的球形颗粒结构,称为脂质体
●脂质体可用作生物膜的研究模型,并可作为生物大分子及药物的运载体,因此脂质体不仅是研究膜脂及膜蛋白 及其生物学性质的极好材料,同时在基因转移药物治疗方面有着诱人的应用前景。
脂双层结构和脂质体的形成
进行靶向治疗
红细胞血影 将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水胀破,释放血红蛋白,红细胞膜可以重新合起来形成血影。 是分离红细胞膜蛋白最好的材料。
红细胞膜蛋白的组成 几种主要的红细胞膜蛋白是 ● 血影蛋白() ● 血型糖蛋白A( A) ● 带3蛋白( 3 ) ● 肌动蛋白() ● 锚定蛋白() ● 带4.1蛋白( 4.1 ) ● 内收蛋白() (其中血影蛋白、血型糖蛋白、带3蛋白约占 膜蛋白的60% 以上)
高尔基体
内质网 线粒体 外膜 内膜 叶绿体
蛋白质
49 18 54 66 64 62
55 78 70
干重的百分比(%)

43 79 36 32 26 27
45 22 30
碳水化合物
8 3 10 2 10 10
痕迹量 -
33
膜蛋白的分类
膜蛋白是膜功能的主要体现者。根据及膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同,膜蛋白 分为:
3.2 红细胞膜结构 ()
◆ 是结构最简单的细胞;
■成熟的红细胞没有细胞器; ■质膜是红细胞惟一的膜结构; ■红细胞质膜易于提纯和分离;
3.2.1 (红细胞的生物学) 红细胞的基本性质
◆成熟的红细胞呈双面凹或单面凹陷的盘状,直径约 为7μm,厚度1.7μm,表面积为145μm2,体积为 8.3μm3
胆固醇() ■胆固醇一般存在于真核细胞膜中: ●动物细胞膜胆固醇的含量较高 ●大多数植物细胞质膜中没有胆固醇 ■胆固醇分子包括三部分: ●极性的头部:羟基 ●非极性的类固醇环结构 ●一个非极性的碳氢尾部。
胆固 醇在 脂双 层中 的位 置
鞘脂() ●是鞘氨醇的衍生物,在鞘氨醇的羟基上连接糖类,称为糖脂。 ●最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一个半乳糖作为极性头部; ●变化最多、最复杂的是神经节苷脂,它是神经元质膜具有的特征性成分。
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