4：生物膜.pptVIP

生物膜biological membrane 所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。 另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器。 例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为生物膜。 一:生物膜的组成和结构 1．生物膜的组成 主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、 蛋白质（包括酶）和多糖类组成， 水和金属离子等。 生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。 2．生物膜的结构 生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜 （1）脂质Lipid(磷脂,胆固醇,糖脂) 脂质是构成生物膜最基本的结构物质 脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，其中以磷脂为主要成分。 ? 磷脂Glycero-phospholipids 占总膜脂的50%,主要是甘油磷脂和鞘磷脂两类。 甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含16碳的软脂酸和18碳的油酸）相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸酯基组成也不相同。 磷脂的两亲性结构 磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂的脂肪酸链，是优良的两亲性分子 磷脂在膜的定位 ? 胆固醇cholesterol 胆固醇是一种类脂化合物, 在生物膜中含量较多。 ? 糖脂Glycolipids 糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。 糖脂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。 结构为： （2）膜蛋白质 生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内在蛋白。 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。 外周蛋白peripheral protein 这类蛋白约占膜蛋白的20－30%，分布于双层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华力与膜结合。 外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 外周蛋白能溶解于水。 内周蛋白integral protein 内在蛋白约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。 内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影响，多肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以?-螺旋和?-折叠形式存在，其中又以?-螺旋更普遍。 内在蛋白 （3）糖类 生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。 糖类在膜上的分布是不对称的，主要位于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。 膜蛋白中的糖类 1．保护功能 在细胞或细胞器中，生物膜第一个重要作用是将其内含物质与外界环境分隔开来，使之成为具有特殊功能的独立个体。 生物膜能够保护细胞或细胞器不受或少受外界环境因素改变的影响，保持它们原有的形状和完整结构。 2．转运功能 细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以维持其正常的功能。 细胞或细胞器通过生物膜，从膜外选择性地吸收所需要的养料，同时也要排出不需要的物质。 在各种物质跨膜转运过程中，细胞膜起着重要的调控作用。 转运功能相关蛋白 (1) 通道蛋白 无闸门通道 电压门控通道 配体门控通道 环核苷酸门控通道 机械门控通道 水通道 (1)通道蛋白（channel protein）是衡跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故又称离子通道。 (2)主动转运及载体蛋白 主动转运是在外加能量驱动下进行的物质跨膜转运过程。 主动转运的物质，可以是离子、小分子化合物，也可以是复杂的大分子物质，如某些蛋白或酶等。 这一过程一般都与ATP的释能反应相偶联。 主要载体蛋白有钠-钾泵,质子泵和钙泵 (3）细胞膜上的受体蛋白 (1):与离子通道耦联的受体 (2):与G蛋白耦联的受体 (3):与酶耦联的受体 3．运动功能 许多原生动物及单细胞动物主要是通过其细胞膜表面的纤毛或鞭毛的摆动而移动。 淋巴细胞的吞噬作用和某些细胞利用质膜内折叠将外源物质包围入细胞的作用等都是靠细胞膜的运动实现的。 4．免疫功能 细胞的免疫性主要是由于细胞膜上有专一性的抗原受体，当抗原受体被抗原激活后，即产生相应的抗体。 吞噬细胞和淋巴细胞的免疫功能，是由于它们能够识别外源物质（细菌或其它蛋白质等），并能将这些外源物质吞噬。 细胞质膜抗原 为镶嵌在细胞膜上的糖蛋白,蛋白聚糖和糖脂 红细胞质膜抗原:血型抗原 白细胞质膜抗原:组织相容性抗原HLA等 血小板膜抗原:CD41,CD61等 T细胞质膜抗原:CD3,CD4,CD8等 三. 各