三章細胞膜的構造與功能(membranestructureandfunction).pptVIP

第三章 細胞膜的構造與功能(Membrane Structure and Function ) 一、 細胞膜的構造 1.細胞膜是由脂類、蛋白質及醣類三者組成分所組成(Fig. 8.2)。 2.細胞膜是由雙層原生質膜(two-layer plasma membrane)構成，它的細微構造可利用冰凍裂解與冰凍蝕刻(Freeze-fracture andFreeze-etch method)處理再以EM觀察(Fig. 8.3)。 一、 細胞膜的構造 3. 細胞膜是流體 (fluid)：原生質膜在逆境下轉變成硬化(solidifies)膜系的通透性(permeability)會改變，它的酵素蛋白質會變成沒活性。 4. 細胞膜的醣類 (carbohydrates) 在細胞與細胞之間的辨認 (cell-cell recognition) 是很重要的。 5. 脂類：細胞膜之脂類是雙層 (bilayer)；由磷脂類、膽固醇等所組成( Fig. 8-2，8-3及8-4 ) 。 一、 細胞膜的構造 6. 膜蛋白 (membrane proteins)：可分為嵌入蛋白 ( integral proteins ) 及周邊蛋白 ( peripheral proteins ) 二類 ( Fig. 8-6 )。 當兩種不同的動物細胞混合時，兩種膜系蛋白質會互相混合(intermingle)，形成雜合細胞(hybrid cell)(Fig.8-5)。 二、 細胞膜的功能 (membrane functions) 1.細胞膜的構造組成形成選擇性通透膜 (selective permeability)。 2.原生質膜是具有內外之方位 ( sideness ) (Fig.8.3及8.8) 。 二、 細胞膜的功能 (membrane functions) 3.?細胞膜蛋白的功能： (1) 物質進出細胞之調控。 (2) 細胞膜上有接受蛋白 ( recerptor proteins ) 能接收各項環境或荷爾蒙等訊息，引發細胞的反應(Fig.11-5)。 (3) 物質的運輸：運輸蛋白 ( transport proteins )(Fig. 8-7 )。通道蛋白 ( channel proteins )。 4.細胞間的黏著及辨識等：尤其膜系上的醣類 (oligosaccharides) (原生質膜外側上的寡醣)當作細胞的標誌(marker)及互相辨識。 三、被動運輸(passive transport)： A. 以擴散(diffusion)原理通過細胞膜 (Fig.8.10)。 B. 水的被動運輸：滲透 ( osmosis ) (Fig. 8.11) 三、被動運輸(passive transport)： C. 活細胞內水的平衡 (Fig. 8-12) 高張溶液 ( hypertonic solution ) 低張溶液 ( hypotonic solution ) 等張溶液 ( isotonic solution ) 三、被動運輸(passive transport)： D. 促進擴散作用 ( faciliated diffusion )： 膜系上的特殊蛋白質可加速特定溶質之被動運輸之速率 (Fig. 8.1，Fig. 8-14)。 四、自動運輸 ( active transport ) A. 藉運輸蛋白及消耗能量ATP下，逆濃度及電位等差異 ( electrochemical gradient ) 而運輸 (Fig. 8.16)。例如紅血球K+及Na+之交換為例 (Fig .8.15)。 在Na+-K+ pump過程中，每2個K+離子幫浦進入細胞膜時會帶送出3個Na+離子。 四、自動運輸 ( active transport ) B.產生電的幫浦 ( electrogenic pump )： H+通過細胞膜需藉由 “proton pump” 來 “幫浦”而產生電化學梯度(eletrochemical gradient)，在此過程中需消耗ATP，最後膜的兩側產生電荷及H+的等差 (Fig. 8.17) 。 四、自動運輸 ( active transport ) C.主動運輸之型式： 1.單向運輸 ( unitransport ) (Fig. 8.16)。 2.協同運輸(cotransport或symtransport)(Fig.8.18)。 3.反向運輸 ( antitransport )。 五、開啟細胞電生理的新紀元 A.奈爾( Erwin Neher )及沙克曼 ( Berf Sakm