chapter 2 细胞和生物膜.pptVIP

细胞的分类 根据生物的进化程度，细胞可以分为两大类：原核细胞(Prokaryote cell)和真核细胞(Eukaryote cell)。 区别：原核细胞和真核细胞最大的区别在于二者体积的不同。 外层：细胞壁和细胞膜. 内部：细胞质，无明显的细胞器. 如：细菌(Bacteria)和蓝藻(blue-green algae)等 2.1 细胞的功能 （4）内质网（ endoplasmic reticulum） （5）高尔基体(Golgi) （6）溶酶体(Lysosomes)：由30-40种水解酶和膜基质组成。 2.2 生物膜 2.2.1 生物膜的组成和结构 磷脂:甘油磷脂和鞘磷脂 脂质 胆固醇 糖脂 外周蛋白 内在蛋白 糖类 水和金属离子 (1) 脂质 Lipid 磷脂酰胆碱（卵磷脂）的结构 磷脂的特点 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 胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。 一般动物细胞胆固醇的含量较植物细胞高，细菌里还没发现。 主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 (2) 膜蛋白 生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。 细胞中约20-25%的蛋白质与膜结构相联系的。 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。 是生物膜实施功能的基本场所。 约占膜蛋白的20-30%，分布于膜的脂双层表面。 通过静电引力或范德华力与其它膜蛋白相互作用连接在膜上。 特点：都能溶于水；易于分离，可在不破坏膜结构的情况下，通过温和方法（高离子强度、高pH）分离提取。 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。 内在蛋白靠疏水效应与膜脂相结合。 特点：不溶于水；不容易从膜中分离。 (3) 糖类 生物膜中含有一定的寡糖类物质，大多与膜蛋白结合，少量与膜脂结合。 糖类在膜上的分布是不对称的，全部分布在非细胞质的一侧。 功能：细胞表面的天线，在接受外界信息，以及细胞间相互识别方面具有重要作用。 “流体镶嵌”模型: 2.2.2 生物膜的功能 保护功能 转运功能 能量转换 信息传递 运动功能 免疫功能 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。 （1）被动转运 简单扩散：物质从高浓度到低浓度的单纯的扩散作用，不需借助载体，不消耗能量。只有小分子量的不带电或疏水分子（H2O、O2、CO2、尿素、乙醇）以此方式过膜。 协助扩散：物质从高浓度到低浓度（顺浓度梯度），需借助特殊的孔道蛋白或载体蛋白的物质运输。包括亲水性分子如糖、氨基酸等的运输。 （2）主动转运 主动转运是在外加能量驱动下进行的物质跨膜转运过程。溶质的移动方向是逆浓度梯度或电化学梯度的。 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。 3. 能量转换 氧化磷酸化: 通过生物氧化作用，将食物分子中存储的化学能转变成成ATP分子的高能磷酸键。然后再通过ATP分子磷酸键的分解释放能量，为生物体提供所需的能量。 光合磷酸化: 通过光合作用，将光能转换成ATP的高能磷酸键。再利用ATP的能量合成糖类物质。 真核细胞的氧化磷酸化主要在线粒体膜上进行。 原核细胞的氧化磷酸化是在细胞质膜上进行。 光合磷酸化主要在叶绿体膜上进行。 4. 信息传递 生物体内的信息传递，如：激素的刺激、神经的传导等，主要是在细胞膜上进行。 6.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。 按照转运过程是否需要能量分为： 被动转运:沿着浓度梯度（膜两边的浓度差）的方向跨膜转运的过程。 简单扩散（Diffusion） 协助扩散（Facilitated transport） 主动转运：溶质的移动方向是逆浓度梯度或电化学梯度转运的过程。 一级主动转运 (Primary active transport) 二级主动转运 (Secondry active transport) 2. 转运功能 2. 转运功能 2. 转运功能 主动转运的特点： ? 膜的专一性：有的细胞膜能主动运输某些氨基酸，但不能运输葡萄糖，有的则相反。 ? 载体蛋白：载体蛋白具有专一性，一种载体蛋白一般只能转运一种或一类物质。 ? 方向性：物质可以逆浓度梯度或电化学梯度进行转运。如细胞为了保持膜内、外的K+和Na+离子的浓度梯度以维持正常的生理活动需要