考研生化 生物膜的组成与结构.pptx

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1、一、生物膜的概述一、生物膜的概述Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构 细胞的外周膜和内膜系统称为细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜生物膜”；生物膜有多种功能，如物质运输、能量转换、生物膜有多种功能，如物质运输、能量转换、细胞识别、细胞免疫、神经传导和代谢调控等；细胞识别、细胞免疫、神经传导和代谢调控等；生物膜模拟：用于污水处理、海水淡化以及农生物膜模拟：用于污水处理、海水淡化以及农作物的抗旱、抗寒、耐盐、抗病等。作物的抗旱、抗寒、耐盐、抗病等。内膜系统：亚细胞结构和细胞器。例如，线内膜系统：亚细胞结构和细胞器。例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等粒体、细胞核、内质

2、网、溶酶体和叶绿体等第1页/共16页Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物膜的组成n主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、n蛋白质（包括酶）和多糖类组成，蛋白质（包括酶）和多糖类组成，n水和金属离子等。水和金属离子等。n生生物物膜膜的的组组成成，因因膜膜的的种种类类不不同同而而有有很很大大的的差差别。别。第2页/共16页构成生物膜的主要物质构成生物膜的主要物质Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物膜的组成（1 1）脂质）脂质LipidLipidn脂质是构成生物膜最基本的结构脂质是构

3、成生物膜最基本的结构物质物质n脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，其中以磷脂为主要成分。其中以磷脂为主要成分。磷脂磷脂GlycerophospholipidsGlycerophospholipids第3页/共16页 胆固醇胆固醇SterolsSterolsChapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质构成生物膜的主要物质胆固醇以中性脂的形式分布在胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，物理状态有一定的调节作用，有有利于保持膜的流动性和降低相变

4、利于保持膜的流动性和降低相变温度温度。第4页/共16页 糖脂糖脂GlycosphingolipidsGlycosphingolipidsChapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质构成生物膜的主要物质n糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。n糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。n动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。n 结构为：结构为：半乳糖第5页/共16页Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物

5、膜的组成构成生物膜的主要物质构成生物膜的主要物质（2 2）膜蛋白）膜蛋白membrane proteinmembrane proteinn生生物物膜膜中中含含有有多多种种不不同同的的蛋蛋白白质质，通通常常称为膜蛋白。称为膜蛋白。n根根据据它它们们在在膜膜上上的的定定位位情情况况，可可以以分分为为外周蛋白和内在蛋白。外周蛋白和内在蛋白。n膜膜蛋蛋白白具具有有重重要要的的生生物物功功能能，是是生生物物膜膜实施功能的基本场所。实施功能的基本场所。第6页/共16页膜蛋白分布不对称膜蛋白分布不对称脂质双层镶嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白第7页/共16页外周蛋白外周蛋白peripheral proteinper

6、ipheral proteinn这这类类蛋蛋白白约约占占膜膜蛋蛋白白的的202030%30%，分分布布于于双双层层脂脂膜膜的的外外表表层层，主主要要通通过过静静电电引引力力或范德华力与膜结合。或范德华力与膜结合。n外外周周蛋蛋白白与与膜膜的的结结合合比比较较疏疏松松，容容易易从从膜上分离出来。膜上分离出来。n外周蛋白能溶解于水。外周蛋白能溶解于水。第8页/共16页内在蛋白内在蛋白integral proteinintegral proteinn内内在在蛋蛋白白约约占占膜膜蛋蛋白白的的70-80%70-80%，蛋蛋白白的的部部分分或或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。全部嵌在双层脂膜的疏水层中。n这这

7、类类蛋蛋白白的的特特征征是是不不溶溶于于水水，主主要要靠靠疏疏水水键键与与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。n内内在在蛋蛋白白与与双双层层脂脂膜膜疏疏水水区区接接触触部部分分，由由于于没没有有水水分分子子的的影影响响，多多肽肽链链内内形形成成氢氢键键趋趋向向大大大大增增加加，因因此此，它它们们主主要要以以-螺螺旋旋和和-折折叠叠形形式式存在，其中又以存在，其中又以-螺旋更普遍。螺旋更普遍。第9页/共16页内在蛋白内在蛋白第10页/共16页Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的组成二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质构成生物

8、膜的主要物质（3 3）糖类）糖类carbohydratecarbohydraten生生物物膜膜中中含含有有一一定定的的寡寡糖糖类类物物质质。它它们们大大多多与与膜膜蛋蛋白白结结合合，少少数数与与膜膜脂脂结合。结合。n糖糖类类在在膜膜上上的的分分布布是是不不对对称称的的，全全部部都都处处于于细细胞胞膜膜的的外外侧侧。生生物物膜膜中中组组成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。n生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重重要作用。要作用。第11页/共16页

9、第12页/共16页Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构三、生物膜的结构三、生物膜的结构1 1、脂质双层模型第13页/共16页Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的结构二、生物膜的结构2 2、脂质双层流体镶嵌模型膜蛋白分布不对称膜蛋白分布不对称脂质双层镶嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白第14页/共16页（1）生物膜膜组分的不对称性分布：保证膜电荷数量的生物膜膜组分的不对称性分布：保证膜电荷数量的差异和膜的流动性，与膜蛋白的定向分布及其功能发挥差异和膜的流动性，与膜蛋白的定向分布及其功能发挥有密切的关系有密切的关系（2）生物膜膜脂的运动性）生物膜膜脂的运动性 表现正常的生物学功能有十分重要的意义。表现正常的生物学功能有十分重要的意义。膜脂的运动性：旋转、摆动、侧向扩散、翻转、异构化等。膜脂的运动性：旋转、摆动、侧向扩散、翻转、异构化等。膜蛋白的运动性：侧向扩散和旋转扩散膜蛋白的运动性：侧向扩散和旋转扩散（3）生物膜中分子间的作用力）生物膜中分子间的作用力 静电力、疏水力和范德华力静电力、疏水力和范德华力Chapter18 生物膜的组成与结构生物膜的组成与结构二、生物膜的结构二、生物膜的结构3 3、脂质双层膜的特点The End第15页/共16页感谢您的观看！第16页/共16页