第五章 生物膜.pptVIP

1.信息传递 生物膜对信息分子具有选择性，大部分信息分子难于通过生物膜。细胞外的信息分子要传如细胞，并予表达，主要依赖细胞膜上的专一性受体来完成。细胞膜上的受体首先与胞外的信息分子（第一信使）专一性结合，并使受体活化，活化的受体通过偶联蛋白（G蛋白）或直接使效应酶活化，在效应酶的催化下，细胞内产生相应的新的信息分子（称第二信使 cAMP ），在第二信使作用下，细胞内进行相应的生化级联反应，最终细胞作出相应的功能应答。可见细胞外的信息分子是通过细胞膜上的特殊信号转导系统，把信息传入细胞，使靶细胞作出应答反应。如图： 生物膜信息传递示意图 2.能量传递 （1）线粒体：电子传递链 （2）叶绿体：光合作用中的叶绿素蛋白复合体、电子传递链复合体、光和磷酸化偶联因子复合物等。 3.细胞识别 动物的器官排异 植物的花粉识别 在植物中，普遍存在着自交不亲和现象，即雌蕊可以识别并排斥同株植物所产生的花粉 器官移植与人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，简称HLA) 4.物质运输 （一）小分子物质运输 1.被动运输 （1）简单扩散 是许多脂溶性或极性小分子穿膜运输的主要方式，扩散结果是膜两侧的物质浓度相等。 扩散方式：通过膜质可塑性运动形成的瞬间通道等。 （2）协助扩散 借助载体蛋白顺电化学浓度梯度的物质运输。 扩散方式：有些非脂溶性物质，如离子、糖、氨基酸、核苷酸等分子从高浓度向低浓度扩散过膜时，需与膜上专一性的载体蛋白可逆结合才能完成扩散。 2.主动运输 物质逆电化学梯度的穿膜运输称主动运输，这一过程需消耗细胞的代谢能，并要专一性的载体蛋白。如水（泪腺、肾小球细胞）、Na离子、K离子、葡萄糖（肾和肠细胞的质膜）、氨基酸等的运输。 主动运输的特点：专一性；饱和性；方向性；可被选择性抑制；需提供能量。 离子主动运输的供能系统：为ATP水解释放能量；而糖、氨基酸等的主动运输的能量来源于离子梯度储存的能量。 被动运输和主动运输示意图 ATP ADP 1 2 3 4 5 6 细胞外 细胞内 Na+- K+- ATP酶的作用模型 在Na+，K+分别向膜外和膜内运转过程中，ATP酶经历了磷酸化和脱磷酸化过程，酶的构象变化调节着Na+和K+的主动运输。每水解1个ATP分子，定量向膜外主动运输3个Na+，同时向膜内运转2个K+,从而维持膜内外的离子梯度差。 脂双层 细胞外 细胞内 葡萄糖的协同运输示意图 （二）大分子物质的跨膜运输 大分子物质的转运涉及膜结构的变化，又称膜动转运。膜动转运主要包括胞吐作用和胞吞作用。 1.内吞（胞吞）作用 细胞将被摄取的物质，由质膜逐渐包裹，然后囊口封闭成细胞内小泡。一些多肽激素、低密度脂蛋白、转铁蛋白、上皮细胞增殖因子及毒素等都可经胞吞进入细胞内。 2.外排（胞吐）作用 胞吐作用是细胞排放大分子物质的一种方式，被排放的大分子物质被包装成分泌小泡，分泌小泡与膜融合，融合的外侧面产生一个裂口，将排放物释放出去。如核糖体上合成的蛋白质，由内质网运输到高尔基体，经过加工改造，形成分泌小泡，以胞吐方式输送到细胞外。 学院：植物保护 专业：植物保护 学号：2012313649 姓名：XX 第五章 生物膜 第一节 生物膜的组成 第二节 生物膜的结构 第三节 生物膜的功能 生物膜的结构与特征 生物膜是细胞和各种细胞器表面所包裹的一层极薄的膜系结构，是具有高度选择性的半透性屏障。包括细胞质膜（细胞膜）、线粒体膜、内质网膜、高尔基复合体膜、溶酶体膜及核膜等。在电镜下，各种生物膜结构非常相似。生物膜除起物理屏障外，其主要功能有：物质转运功能；信息分子识别和信息传递；能量转换等 .生物的基本结构和功能单位是细胞，任何细胞都有一层膜将细胞的内外环境隔开，这层膜叫细胞质膜，或原生质膜，起着调节和维持内环境相对稳定的作用，也是物质运输的关键所在。 .真核细胞的亚细胞结构也有类似的膜结构。 .生物膜：细胞的质膜及内膜系统统称为生物膜 （biological membrane）。 .在物质跨膜运输、信息的识别与传递、能量转换、细胞识别、免疫调节、代谢调控等方面具有独特的作用。 主要成分： 蛋白质（50-75% ） 膜脂质（ 25-50%） 糖类（10%左右）、无机盐、金属离子及水。 第一节 生物膜的组成 膜脂质：分子量相对较小，水溶液中可自发形成封闭的生物分子片。主要有磷脂、糖脂、硫脂、甾醇四种。 其中以磷脂含量最高。 不同生物膜中其脂质及含量有较大差异 一·膜脂 1.磷脂 磷脂为生物膜的主要组成成分，膜磷脂主要 为磷酸甘油二酯，即以甘油为骨架。 ——X 甘油磷脂结构 磷脂酰乙醇胺(Phosphat