1、Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)biologicalmembraneChapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)一、生物膜的概述 細(xì)胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng)稱為“生物膜”；內(nèi)膜系統(tǒng)：亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器。例如，線粒體、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和葉綠體等 生物膜有多種功能，如物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、神經(jīng)傳導(dǎo)和代謝調(diào)控等； 生物膜模擬：用于污水處理、海水淡化以及農(nóng)作物的抗旱、抗寒、耐鹽、抗病等。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成n 主要由脂質(zhì)（主要是磷脂和膽固醇）、n 蛋白質(zhì)（包括酶）和多糖類組成，n 水和金屬離子等。n 生物膜的組成，因膜的種類不同而有很大的差別。，Chap

2、ter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)（1） 脂質(zhì)Lipidn 脂質(zhì)是構(gòu)成生物膜最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)n 脂質(zhì)包括磷脂、膽固醇和糖脂等其中以磷脂為主要成分。 磷脂Glycerophospholipi dsChapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì) 膽固醇Sterols膽固醇以中性脂的形式分布在雙層脂膜內(nèi)，對(duì)生物膜中脂類的物理狀態(tài)有一定的調(diào)節(jié)作用，有 利于保持膜的流動(dòng)性和降低相變 溫度。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì) 糖脂Glycosphingolipidsn 糖脂也是構(gòu)成雙層脂膜的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。n 糖脂主要

3、分布在細(xì)胞膜外側(cè)的單分子層中。n 動(dòng)物細(xì)胞膜所含的糖脂主要是腦苷脂。結(jié)構(gòu)為：CH2OHNHCHOOHOCH2CHOHCH=CH(CH2)12CH3OH神經(jīng)鞘氨醇半乳糖OHChapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)（2） 膜蛋白membrane proteinn 生物膜中含有多種不同的蛋白質(zhì)，通常稱為膜蛋白。n 根據(jù)它們?cè)谀ど系亩ㄎ磺闆r，可以分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白。n 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜實(shí)施功能的基本場(chǎng)所?？缒さ鞍阻偳兜鞍啄け砻娴鞍字|(zhì)雙層膜蛋白分布不對(duì)稱外周蛋白peripheral proteinn 這類蛋白約占膜蛋白的2030%，分布于雙層脂膜的

4、外表層，主要通過(guò)靜電引力或范德華力與膜結(jié)合。n 外周蛋白與膜的結(jié)合比較疏松，容易從膜上分離出來(lái)。n 外周蛋白能溶解于水。內(nèi)在蛋白integral proteinn 內(nèi)在蛋白約占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中。n 這類蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水鍵與膜脂相結(jié)合，而且不容易從膜中分離出來(lái)。n 內(nèi)在蛋白與雙層脂膜疏水區(qū)接觸部分，由于沒(méi)有水分子的影響，多肽鏈內(nèi)形成氫鍵趨向大大增加，因此，它們主要以a-螺旋和b-折疊形式存在，其中又以a-螺旋更普遍。內(nèi)在蛋白Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的組成構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)（3） 糖類carbohydraten 生

5、物膜中含有一定的寡糖類物質(zhì)。它們大多與膜蛋白結(jié)合，少數(shù)與膜脂結(jié)合。n 糖類在膜上的分布是不對(duì)稱的，全部都處于細(xì)胞膜的外側(cè)。生物膜中組成寡糖的單糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。n 生物膜中的糖類化合物在信息傳遞和相互識(shí)別方面具有重要作用。Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)三、生物膜的結(jié)構(gòu)1、脂質(zhì)雙層模型Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的結(jié)構(gòu)2、脂質(zhì)雙層流體鑲嵌模型膜蛋白分布不對(duì)稱跨膜蛋白脂質(zhì)雙層鑲嵌蛋白膜表面蛋白Chapter18生物膜的組成與結(jié)構(gòu)二、生物膜的結(jié)構(gòu)3、脂質(zhì)雙層膜的特點(diǎn)（1） 生物膜膜組分的不對(duì)稱性分布：保證膜電荷數(shù)量的差異和膜的流動(dòng)性，與膜蛋白的定向分布及其功能發(fā)揮有密切的關(guān)系（2） 生物膜膜脂的運(yùn)動(dòng)性 表現(xiàn)正常的生物學(xué)功能有十分重要