制生物化学与分子生物学脂和生物膜资料讲解.ppt

4. 离子和小分子物质逆浓度梯度经ATP驱动的泵转运 物质逆浓度梯度转运时，由ATP水解成ADP和Pi释放的自由能提供转运所消耗的能量。 主动转运： 1) P-类离子泵通过磷酸化的亚基转运离子 P类泵含有跨膜的α催化亚基和较小的β调节亚基，常形成α2β2结构。转运离子时，至少一个α亚基被磷酸化，离子通过磷酸化的亚基进行跨膜转运 。 例如：Na+-K+泵、Ca2+泵 P类泵的工作模式 质膜中Na+-K+泵维持细胞内Na+和K+的浓度 通过水解ATP提供的能量驱动Na+和K+逆浓度梯度分别向细胞外和细胞内转运，保持正常细胞内 [K+]高和 [Na+]低的状态。 Na+-K+泵工作时，每水解1分子ATP向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+。 钠-钾泵工作模式图 Ca2+泵将Ca2+从胞浆转运到细胞外或进入肌质网 质膜和肌质网膜中存在Ca2+泵(Ca2+ATP酶)，将胞浆内的Ca2+泵出细胞或进入肌浆网腔。 Ca2+ 泵的作用模式 左侧结构来自晶体结构的X线衍射图，右侧结构来自电镜图。 注意左侧图中螺旋4和6中间的散开中断部位。 2. V-类泵只转运质子而不涉及磷酸化 V-类泵存在于溶酶体、内体（endosome）等膜中。 V-类泵结构图 3. ABC超家族可转运多种物质 ABC超家族又称ATP-结合盒（ATP-binding cassette）超家族。可转运不同的氨基酸、无机离子、多糖、肽，甚至可转运蛋白质 。 多药耐药蛋白的作用模式 （a）翻转模式（b）泵模式 A. ATP结合域；B. 跨膜域；■ 药物分子；■ 带电荷部位；/ 疏水部位 （二）生物大分子通过胞吞和胞吐作用进行跨膜运输 1. 细胞通过胞吞作用摄入大分子物质 胞吞作用(endocytosis) 受体介导的胞吞作用 胞吐作用(exocytosis) 2. 细胞通过胞吐作用释放大分子物质 无论是胞饮还是胞吞作用，Rab-GTP均参与其过程 Rab在胞饮、胞吞中作用模式图 第三节 脂分析技术 Analytical Techniques of Lipids 分析脂质在体内的分布及其含量可探索和了解脂质在生理、病理生理过程中的作用。 分析脂质时，往往采用一些在分析蛋白质、核酸和碳水化合物等水溶性分子所不常用的方法和技术 。 分析脂质一般程序： 有机溶剂分离 酸、碱或酶处理 色谱法分析 一、脂提取需要有机溶剂 脂类为非极性有机化合物，不溶于水，需用有机溶剂进行提取。 不同的脂类用不同有机溶剂： 中性脂用极性较小的有机溶剂的进行提取 膜脂用极性较大的有机溶剂 如：乙醚、氯仿、苯 如：乙醇、甲醇 脂质提取采用的一般方法： 组织匀浆 萃取 氯仿/甲醇/水 (1:2:0.8，v/v/v) 静置 出现分层 下层液 进一步分离和分析 甲醇/水相：蛋白质、碳水化合物等水溶性分子 氯仿相：有被提取的脂质等非水溶性分子 二、吸附色谱法可根据极性将不同的脂分离 吸附色谱法（adsorption chromatography）原理 脂质通过分离介质时，因脂质极性的不同，导致与固定相吸附能力的差异，当流动相洗脱时移动速度不一而分离。 固定相为硅胶 （silica gel） 流动相为氯仿 极性较高的脂质与硅胶的结合比非极性高的脂质紧密，氯仿洗脱时，混合脂质中的非极性脂质移动速度大于极性较高的脂质而分离。 吸附色谱分析常用的两种方法： 柱层析 将硅胶装在层析柱中，待分离的脂质加样于硅胶顶部。 薄层层析（thin-layer chromatography, TCL） 将硅胶铺层于玻片上，待分离的脂质加样于硅胶一端，加样端与分离液氯仿接触，通过虹吸作用，氯仿从加样端向另一端移动 。 三、气-液色谱法可分析挥发性脂衍生物的混合物 原理： 根据脂肪酸衍生物混合物在柱中的吸附性质和沸点的不同，极性越小的脂肪酸衍生物随气相先流出。 对象： 不同链长和不同不饱和度脂肪酸的混合物。 阶段： 1.组织脂质的粗分离； 3.通过气相色谱仪进行气化和分析。 2.将待分离、分析的脂质进行转变成可进行气化反应的化合物； 以分析磷脂中脂肪酸为例： 磷脂标本中加入甲醇/HCl或甲醇/NaOH混合液 加热后脂肪酸与其结合的酯键断裂，转变成脂肪酸甲基酯 将脂肪酸甲基酯填料于气－液相色谱柱中，通过加热使柱中的脂肪酸甲基酯气化 流动相（惰性气体，如氦气）气流通过色谱柱 分离，极性越小的脂肪酸衍生物随气相先流出 四、特殊的水解方法有助于脂质结构的分析 在分析脂质的过程中，往往需要对脂质分子的组成成分进行结构分析，需将脂类中特定部位的组份水解，结合薄层层析、气相色谱、高压液相色谱(high pressure liquid chromatograph