第8章脂质与生物膜2.pptVIP

第18章 生物膜的组成与结构;细胞体;二.膜的分子组成 生物膜由蛋白质和极性脂质组成，少量的碳水化合物也是糖蛋白或糖脂的一部分。 蛋白质和脂类的相对比例因不同的膜而不同，反映着膜生物作用的广泛性。神经元的髓鞘主要由脂类构成，为一种电子绝缘体。但细菌、线粒体、叶绿体的膜上由许多酶催化的代谢过程发生，含有的蛋白比脂类要多。特化的脊椎动物视网膜杆状细胞90%以上的膜蛋白是光吸收蛋白视紫红质。特化较低的红细胞质膜约含20种含量较高的蛋白及十几种较少的蛋白，其中多数的蛋白为运输载体。有些膜蛋白还与一个或多个膜脂分子共价结合，后者可能形成一种疏水的稳定体系以保证蛋白质存在于膜中。 膜脂组成因不同的物种、不同的细胞和不同的细胞器而不同。;鼠肝细胞膜及细胞器膜的脂质类型;两性脂在水中形成的聚集体 所有生物膜拥有共同的基本特征：对多数极性分子或带电分子不通透，允许非极性分子通透；约5-8 nm厚，横切电镜照片近似三层结构。脂类与水相共存时会迅速形成一种脂双分子层结构而避开水的作用，生物膜的厚度（电镜测定为5-8 nm）是由3 nm的脂双分子层和蛋白的厚度决定的，所有证据都支持生物膜由脂双分子层构成。;温度引起侧链热运动;O-连接四糖;外周蛋白;膜内（嵌入）蛋白（integral proteins） 通常富含疏水氨基酸区域（可在中间段，也可在氨基端或羧基端），有些可有多个疏水序列，如?-螺旋，可横贯整个膜脂双分子层。与膜结合紧密，由膜上释放时要用特别的试剂（去污剂、有机溶剂、变性剂等），即使嵌入蛋白由膜上释放出来，一旦去除变性剂或去污剂会立即引起蛋白沉淀（不溶聚积物）析出。;;;细胞与细胞相互作用：四种膜内蛋白作用类型;膜蛋白的扩散运动 许多膜蛋白在双分子层上有一定的取向，很少发生翻转的情况，即使有，flip-flop也非常慢。蛋白质分布的不对称往往还与组成膜上的泵相关。糖蛋白分布的不对称反映了功能的不对称。;膜结构的流动镶嵌模型(Fluid Mosaic Model) 生物膜中兼性的磷脂和固醇形成一个脂质双分子层，非极性部分相对构成双分子层的核心，极性的头部朝外；脂质双分子层结构中，球状蛋白以非正规间隔埋于其中；另一些蛋白则伸出（突出）膜的一面或另一面；还有一些蛋白跨越整个膜。蛋白质在脂双分子层中的方向是不对称的，表现为膜蛋白功能的不对称。脂质与蛋白质之间构成一个流动的镶嵌结构。;膜蛋白的三维结构 The three-dimensional structure of maltoporin from E.coli （大肠杆菌麦芽糖膜孔蛋白）;膜的融合（Membrrane Fusion) 生物膜的一个明显的特征是可与另一个膜融合而不失去其完整性。膜虽是稳定的，但不是静止的，内膜系统中膜状结构不断地从高尔基复合体上分泌形成；外吞、内饮、细胞分裂、精卵细胞融合、膜包裹病毒进入宿主细胞等都涉及膜的重新形成，而它们最基本的行为就是两个膜片段的融合而不失去完整性。;膜融合过程 两个膜融合需要：相互识别；相互表面靠近并相对（排除水分子）；双层结构部分破坏；两个双分子层融合为一个连续的脂双分子层。受体调节的内吞或控制的分泌还需要融合发生在合适的时间或者是对特异信号的反应。 融合蛋白（嵌入蛋白）（fusion protein）参与以上融合事件，引起特异识别和短暂、局部脂双层结构变形促使膜融合。融合蛋白可搭起两个膜融合的桥，并带来融合区域脂双分子层的暂时恢复。 膜联蛋白（annexin）（一种Ca2+活化后可与膜磷脂结合的蛋白）是一类紧挨质膜的蛋白质，需要Ca2+，与脂双分子层的磷脂结合，可通过交叉连接两个不同膜的脂质分子。;病毒进入宿主细胞的膜融合;基本要求 1.熟悉生物膜的物质组成。 2.熟悉生物膜的结构模型。;考试方式与题型 考试方式 闭卷集中考试。 题型： 1.填空。每空1分，共10分。 2.判断。10题10分。 3.名词解释： 5题10分。 4.分析与计算。5-6题，70分。;复习重点 糖蛋白中糖链的结构特点和生物学功能；淀粉和纤维素结构和功能的异同；糖胺聚糖的结构特点和生物学功能；碘值、酸值、皂化值的含义和计算；脂质过氧化的机制及对生物体造成的损伤；各类磷酯的结构；测定蛋白质一级结构的步骤和常用方法；蛋白质二级结构和结构域的主要类型；维持蛋白质空间结构的作用力；球状蛋白质三维结构的特征；蛋白质溶液的稳定因素和实验室沉淀蛋白质的常用方法；血红蛋白的功能及调控因子的作用；蛋白质形成寡聚体的生物学意义；常用的蛋白质分离技术的基本原理；酶催化作用的特点；米氏方程的应用；酶催化作用的化学机制（即影响催化效率的有关因素）；各类抑