生物膜的組成和性質(zhì)

Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)biologicalmembrane第一頁，共十六頁。一、生物膜的概述Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)●細(xì)胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng)稱為“生物膜”；●生物膜有多種功能，如物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、神經(jīng)傳導(dǎo)和代謝調(diào)控等；●生物膜模擬：用于污水處理、海水淡化以及農(nóng)作物的抗旱、抗寒、耐鹽、抗病等。內(nèi)膜系統(tǒng)：亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器。例如，線粒體、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和葉綠體等第二頁，共十六頁。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成主要由脂質(zhì)（主要是磷脂和膽固醇）、蛋白質(zhì)（包括酶）和多糖類組成，水和金屬離子等。生物膜的組成，因膜的種類不同而有很大的差別。第三頁，共十六頁。構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成（1）脂質(zhì)Lipid脂質(zhì)是構(gòu)成生物膜最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)脂質(zhì)包括磷脂、膽固醇和糖脂等，其中以磷脂為主要成分。磷脂

Glycerophospholipids第四頁，共十六頁。膽固醇SterolsChapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)膽固醇以中性脂的形式分布在雙層脂膜內(nèi)，對生物膜中脂類的物理狀態(tài)有一定的調(diào)節(jié)作用，有利于保持膜的流動(dòng)性和降低相變溫度。第五頁，共十六頁。糖脂GlycosphingolipidsChapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)糖脂也是構(gòu)成雙層脂膜的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。糖脂主要分布在細(xì)胞膜外側(cè)的單分子層中。動(dòng)物細(xì)胞膜所含的糖脂主要是腦苷脂。結(jié)構(gòu)為：半乳糖第六頁，共十六頁。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)（2）膜蛋白membraneprotein生物膜中含有多種不同的蛋白質(zhì)，通常稱為膜蛋白。根據(jù)它們在膜上的定位情況，可以分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白。膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜實(shí)施功能的基本場所。第七頁，共十六頁。膜蛋白分布不對稱脂質(zhì)雙層鑲嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白第八頁，共十六頁。外周蛋白

peripheralprotein這類蛋白約占膜蛋白的20－30%，分布于雙層脂膜的外表層，主要通過靜電引力或范德華力與膜結(jié)合。外周蛋白與膜的結(jié)合比較疏松，容易從膜上分離出來。外周蛋白能溶解于水。第九頁，共十六頁。內(nèi)在蛋白

integralprotein內(nèi)在蛋白約占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中。這類蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水鍵與膜脂相結(jié)合，而且不容易從膜中分離出來。內(nèi)在蛋白與雙層脂膜疏水區(qū)接觸部分，由于沒有水分子的影響，多肽鏈內(nèi)形成氫鍵趨向大大增加，因此，它們主要以-螺旋和-折疊形式存在，其中又以-螺旋更普遍。第十頁，共十六頁。內(nèi)在蛋白第十一頁，共十六頁。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)（3）糖類carbohydrate生物膜中含有一定的寡糖類物質(zhì)。它們大多與膜蛋白結(jié)合，少數(shù)與膜脂結(jié)合。糖類在膜上的分布是不對稱的，全部都處于細(xì)胞膜的外側(cè)。生物膜中組成寡糖的單糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。生物膜中的糖類化合物在信息傳遞和相互識(shí)別方面具有重要作用。第十二頁，共十六頁。第十三頁，共十六頁。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)三、生物膜的結(jié)構(gòu)1、脂質(zhì)雙層模型第十四頁，共十六頁。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的結(jié)構(gòu)2、脂質(zhì)雙層流體鑲嵌模型膜蛋白分布不對稱脂質(zhì)雙層鑲嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白第十五頁，共十六頁。（1）生物膜膜組分的不對稱性分布：保證膜電荷數(shù)量的差異和膜的流動(dòng)性，與膜蛋白的定向分布及其功能發(fā)揮有密切的關(guān)系（2）生物膜膜脂的運(yùn)動(dòng)性

●●表現(xiàn)正常的生物學(xué)功能有十分重要的意義?！衲ぶ倪\(yùn)動(dòng)性：旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、側(cè)向擴(kuò)散、翻轉(zhuǎn)、異構(gòu)化等?！衲さ鞍椎倪\(yùn)動(dòng)性：側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散（3）生物膜中