06章生物膜.ppt

①甘油磷脂——第一大类膜脂 鞘氨醇以酰胺键与脂肪酸相连形成神经酰胺 鞘糖脂(glycosphingolipids)的结构 动物细胞质膜中的糖脂大多为鞘糖脂。 半乳糖脑苷脂是髓鞘膜的主要糖脂，占外层膜脂的40%。 质膜中的糖脂大多含1-15个糖残基。 神经节苷脂(gangliosides) 是带有数目不等糖残基（至少含一个唾液酸）的神经酰胺。 已知60余种。 具有受体功能：霍乱毒素、干扰素、促甲状腺素、破伤风素等的受体均为神经节苷脂类化合物。 可能还有调节膜蛋白功能。 胆固醇具有双亲性 胆固醇是生物膜的重要成分 通常动物细胞胆固醇含量高于植物细胞 质膜的胆固醇含量高于细胞内膜 胆固醇对生物膜中脂质的物理状态有调节作用 质膜中的胆固醇 2. 膜蛋白 细胞中约20-25%的蛋白与膜结构相连 依膜上定位分为镶嵌蛋白、外周蛋白 膜蛋白的运动 ——随机、定向、局部 ATPase通过磷酸化改变对Na+、K+的亲和力 磷酸化位点——Asp369 磷酸化形式P-EnzII：亲K + ；脱磷酸化形式EnzI：亲Na+ 一级主动转运和二级主动转运 二、几种小分子的主动转运 1. Na+，K+-ATPase （Na+，K+泵） Jens C. Skou（丹麦） 1957，1997诺贝尔化学奖。 Na+，K+-ATPase的结构 转运机制 催化的反应 ATP4-+ H2O + 3Na+(内)+ 2K+（外）? ADP3- + H2PO4- + 3Na+(外)+ 2K+(内) 生物学功能 维持细胞的渗透性，保持细胞体积； 维持低Na+高K+的细胞内环境； 维持细胞的静息电位。 地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性； Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。 2. Ca2+ -ATPase（Ca2+泵） 位置：质膜、肌浆网膜（肌细胞内特化的内质 网膜系统， 膜蛋白70-80%为Ca2+ -ATPase）。 作用：维持细胞内离子钙的分布——胞外Ca2+ 浓度0.1-10 mM，肌浆网Ca2+ 浓度 0.1-10 mM （钙库），胞质Ca2+浓度0.1-10 ?M；肌肉收缩（Ca2+释放入胞质）与舒张（Ca2+重新摄入肌浆网）。 其他Ca2+运输体系：Na+, Ca2+ 交换蛋白（细胞 膜），Ca2+ 通道等。 Ca2+-ATPase是跨膜蛋白 铰链结构域 疏水跨膜结构域 茎结构域 胞浆Ca2+ 逆浓度梯度转运至肌浆网 Ca2+-ATPase作用机制 3.胃粘膜细胞的H+,K+-ATPase 运转ATP酶（ATP驱动泵） P型ATP酶（ATP-driven cation transporter）：载体蛋白利用ATP使自身磷酸化（phosphorylation），Na+-K+泵、Ca2+泵，H+-K+ATP酶。 V型ATP酶：位于液泡（vacuole）膜，多亚基，水解ATP无自磷酸化。 F型ATP酶：多亚基管状结构，H＋沿浓度梯度运动，所释放的能量与ATP合成耦联起来，所以也叫ATP合酶（ATP synthase）。 ABC转运器（ABC transporter） 两高度保守的ATP结合区（ATP binding cassette），通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。 一种ABC转运器只转运一种或一类底物（蛋白家族中具能转运离子、氨基酸、核苷酸、多糖、多肽、甚至蛋白质的成员）。 第一个被发现的真核细胞的ABC转运器是多药抗性蛋白（multidrug resistance protein, MDR），该基因通常在肝癌患者的癌细胞中过表达，降低了化学治疗的疗效。约40%的患者的癌细胞内该基因过度表达。 4. 与质子泵相偶联的乳糖主动运输 5.小肠上皮细胞的葡萄糖主动转运——利用Na+，K+-ATPase形成的Na+梯度 顶端面 基底面 肠腔 微绒毛 * 磷脂中的胆碱对脂肪有亲和力，若体内胆碱不足，则会影响脂肪代谢，造成脂肪在肝内积聚，形成脂肪肝甚至会发炎肿胀。卵磷脂不但可以预防脂肪肝，还能促进肝细胞再生，同时，磷脂可降低血清胆固醇含量，防止肝硬化并有助于肝功能的恢复。卵磷脂不足会使胰脏机能下降，无法分泌充分的胰岛素，不能有效地将血液中的葡萄糖运送到细胞中，这是导致糖尿病的基本原因之一。卵磷脂具有乳化、分解油脂的作用，可增进血液循环，改善血清脂质，清除过氧化物，使血液中胆固醇及中性脂肪含量降低，减少脂肪在血管内壁的滞留时间，促进粥样硬化斑的消散，防止由胆固醇引起的血管内膜损伤。服用卵磷脂对高血脂和高胆固醇具有显著的功效，因而可预防和治疗动脉硬化症（高血压、心肌梗塞、脑溢血）。 生物细