考研生化第18章 生物膜的组成与结构幻灯片.pptVIP

Biochemistry生物化学 硕士研究生入学考试 国家教育部指定考试科目 教材：王镜岩主编（第三版） 高教出版社 主讲:杨卫民教授 * * Chapter18 生物膜的组成与结构 biological membrane 一、生物膜的概述 Chapter18 生物膜的组成与结构 ●细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜”； ●生物膜有多种功能，如物质运输、能量转换、细胞识别、细胞免疫、神经传导和代谢调控等； ●生物膜模拟：用于污水处理、海水淡化以及农作物的抗旱、抗寒、耐盐、抗病等。 内膜系统：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 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、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。 构成生物膜的主要物质 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的组成 （1）脂质Lipid 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Glycerophospholipids ? 胆固醇Sterols Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的组成 构成生物膜的主要物质 胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。 ? 糖脂Glycosphingolipids Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的组成 构成生物膜的主要物质 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： 半乳糖 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的组成 构成生物膜的主要物质 （2）膜蛋白membrane protein 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。 膜蛋白分布不对称 脂质双层 镶嵌蛋白 跨膜蛋白 膜表面蛋白 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。 内在蛋白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 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的组成 构成生物膜的主要物质 （3）糖类carbohydrate 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，全部都处于细胞膜的外侧。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。 Chapter18 生物膜的组成与结构 三、生物膜的结构 1、脂质双层模型 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的结构 2、脂质双层流体镶嵌模型 膜蛋白分布不对称 脂质双层 镶嵌蛋白 跨膜蛋白 膜表面蛋白 （1）生物膜膜组分的不对称性分布：保证膜电荷数量的差异和膜的流动性，与膜蛋白的定向分布及其功能发挥有密切的关系 （2）生物膜膜脂的运动性 ●●表现正常的生物学功能有十分重要的意义。 ●膜脂的运动性：旋转、摆动、侧向扩散、翻转、异构化等。 ●膜蛋白的运动性：侧向扩散和旋转扩散 （3）生物膜中分子间的作用力 静电力、疏水力和范德华力 Chapter18 生物膜的组成与结构 二、生物膜的结构 3、脂质双层膜的特点 The End *