细胞膜超微结构及物质跨膜转运
图片预览
文档简介
课件32张PPT。细胞膜超微结构及物
质跨膜转运一、细胞膜的结构及其组成 Fundamental structure of Cell membrane 从原生动物到高等哺乳类动物的各种细胞，都有类似的细胞膜结构。电子显微镜下的细胞膜分为3层：内、外形成各约2.5nm的致密电子带，中间为厚约2.5nm透明带1. 细胞膜的化学成分
Chemical components of the Cell Membrane 7.5nm1972年S.J.Singer和G.L.Nicolson提出液体镶嵌模型(fluid mosaic model)。细胞膜是以液态的脂质双分子层构成基架， 其间镶有具有不同结构和功能的蛋白质。2. 脂质双分子层中的结构以甘油作为骨架；
两个羟基与脂肪酸形成较长的羟链；
第三个羟基与磷酸基团形成酯键。极性头，亲水极性头，亲水非极性尾，疏水脂质双分子层胆固醇磷酸基团细胞外细胞内2. 细胞膜蛋白按功能分：离子通道蛋白；受体蛋白；酶蛋白……按结合形式分：表面蛋白和整合蛋白细胞膜的特性:
1). 液态：熔点低，具有一定程度的流动性；
2). 稳态：双分子层连续整齐的排列，热力学自由能最低；
3). 不对称性（结构和功能）：主要指蛋白质分布的不对称和功能不对称性。
细胞膜的功能
Function of Cell membrane 物质转运功能
信号转导功能
免疫屏障功能 二、细胞膜的物质转运功能 Membrane transport细胞同周围环境的物质和能量交换是通过细胞膜来实现的。（一）单纯扩散(Simply diffusion) 定义：依据物理学定律物质从高浓度向低浓度移动。
特点：既不要能量，也不需要膜蛋白。一些体内的脂溶性小分子物质直接可以通过脂质双分子层。水的通透是通过水孔蛋白完成的水孔蛋白扩散通量: 单位时间内的净移动量。
影响单纯扩散的因素:
该物质浓度递度；
该物质的脂溶性；
通透时的温度；
该物质的分子大小。（二）膜蛋白介导的跨膜转运绝大部分物质的转运需要细胞膜上的蛋白来介导的，通过蛋白的分子构象或构象改变来实现。
特点是物质转运的速度快；有些时候还需要消耗能量。1 易化扩散(facilitated diffusion)定义:膜上存在一些特殊的蛋白质，通过这些蛋白质的构象或构型的改变而实现物质的顺浓度差转运，非耗能。1.1由载体介导的易化扩散载体: 细胞膜上的一类蛋白质，它们具有一个或几个相关转运物质的结合位点。过程：
高浓度侧底物与载体结合， 载体构象改变，底物转移至低浓度一侧，分离，完成转运；无需能量，靠浓度差；
葡萄糖和氨基酸属于此种类型特点:特异性
饱和现象
竞争性抑制1.2 由通道介导的易化扩散通道蛋白: 一类具有几何大小的孔道细胞膜蛋白。 在理化因子（刺激）的作用下，迅速激活，随后迅速失活。
当激活的时候，通过构象改变，形成具有一定几何大小的孔道， 有选择性地允许某种离子移动。 离子通道与载体蛋白不同，通道蛋白需在理化因子的作用下“激活”，而且激活的时间很短。激活后随即“失活”。 通道可以分为：电压门通道，化学门通道和机械门通道。特点:
无需能量
靠浓度差
需载体
高速（比载体介导的易化扩散快）
有一定的选择性，但不如载体强2.主动转运定义: 细胞膜通过耗能, 将某种物质有低浓度的一侧转向高浓度的一侧, 逆浓度转运。 主动转运的分类:原发性主动转运：直接利用能量转运继发性主动转运：间接利用能量如: Na+, K+直接依靠具有ATP酶活性的Na+-K+泵实现转运 神经细胞内外液的离子浓度成分细胞外细胞内Na+-K+ 泵的构成
? 亚基: M.W: 100,000
? 亚基: M.W: 55,000 ?亚基：
有 2个 K+结合位点；3 个Na+结合位点并有
ATP酶活性。
?亚基:
功能不清楚。
每转运一次细胞就可排出三个钠离子，吸收两个钾离子。
?亚基?亚基转运蛋白（离子泵）与被转运的物质在膜的一侧有很高的亲和力，而在膜的另一侧亲和力降低，将此物质释放，转运蛋白的两种亲和状态的转化需要连续提供能量输入。转运过程继发性主动转运---协同转运 另一些物质如葡萄糖虽然也是逆浓度差的主动转运，但却不直接消耗能量，而是依靠Na+在膜两侧的浓度差，依靠存储在离子浓度梯度中的能量完成主动转运过程。高高低高低大分子物质转运Exocytosis(出胞)：细胞内的物质向膜外转运
Endocytosis(入胞)：细胞外的物质向膜内转运入胞受体介导的胞吞出胞
质跨膜转运一、细胞膜的结构及其组成 Fundamental structure of Cell membrane 从原生动物到高等哺乳类动物的各种细胞，都有类似的细胞膜结构。电子显微镜下的细胞膜分为3层：内、外形成各约2.5nm的致密电子带，中间为厚约2.5nm透明带1. 细胞膜的化学成分
Chemical components of the Cell Membrane 7.5nm1972年S.J.Singer和G.L.Nicolson提出液体镶嵌模型(fluid mosaic model)。细胞膜是以液态的脂质双分子层构成基架， 其间镶有具有不同结构和功能的蛋白质。2. 脂质双分子层中的结构以甘油作为骨架；
两个羟基与脂肪酸形成较长的羟链；
第三个羟基与磷酸基团形成酯键。极性头，亲水极性头，亲水非极性尾，疏水脂质双分子层胆固醇磷酸基团细胞外细胞内2. 细胞膜蛋白按功能分：离子通道蛋白；受体蛋白；酶蛋白……按结合形式分：表面蛋白和整合蛋白细胞膜的特性:
1). 液态：熔点低，具有一定程度的流动性；
2). 稳态：双分子层连续整齐的排列，热力学自由能最低；
3). 不对称性（结构和功能）：主要指蛋白质分布的不对称和功能不对称性。
细胞膜的功能
Function of Cell membrane 物质转运功能
信号转导功能
免疫屏障功能 二、细胞膜的物质转运功能 Membrane transport细胞同周围环境的物质和能量交换是通过细胞膜来实现的。（一）单纯扩散(Simply diffusion) 定义：依据物理学定律物质从高浓度向低浓度移动。
特点：既不要能量，也不需要膜蛋白。一些体内的脂溶性小分子物质直接可以通过脂质双分子层。水的通透是通过水孔蛋白完成的水孔蛋白扩散通量: 单位时间内的净移动量。
影响单纯扩散的因素:
该物质浓度递度；
该物质的脂溶性；
通透时的温度；
该物质的分子大小。（二）膜蛋白介导的跨膜转运绝大部分物质的转运需要细胞膜上的蛋白来介导的，通过蛋白的分子构象或构象改变来实现。
特点是物质转运的速度快；有些时候还需要消耗能量。1 易化扩散(facilitated diffusion)定义:膜上存在一些特殊的蛋白质，通过这些蛋白质的构象或构型的改变而实现物质的顺浓度差转运，非耗能。1.1由载体介导的易化扩散载体: 细胞膜上的一类蛋白质，它们具有一个或几个相关转运物质的结合位点。过程：
高浓度侧底物与载体结合， 载体构象改变，底物转移至低浓度一侧，分离，完成转运；无需能量，靠浓度差；
葡萄糖和氨基酸属于此种类型特点:特异性
饱和现象
竞争性抑制1.2 由通道介导的易化扩散通道蛋白: 一类具有几何大小的孔道细胞膜蛋白。 在理化因子（刺激）的作用下，迅速激活，随后迅速失活。
当激活的时候，通过构象改变，形成具有一定几何大小的孔道， 有选择性地允许某种离子移动。 离子通道与载体蛋白不同，通道蛋白需在理化因子的作用下“激活”，而且激活的时间很短。激活后随即“失活”。 通道可以分为：电压门通道，化学门通道和机械门通道。特点:
无需能量
靠浓度差
需载体
高速（比载体介导的易化扩散快）
有一定的选择性，但不如载体强2.主动转运定义: 细胞膜通过耗能, 将某种物质有低浓度的一侧转向高浓度的一侧, 逆浓度转运。 主动转运的分类:原发性主动转运：直接利用能量转运继发性主动转运：间接利用能量如: Na+, K+直接依靠具有ATP酶活性的Na+-K+泵实现转运 神经细胞内外液的离子浓度成分细胞外细胞内Na+-K+ 泵的构成
? 亚基: M.W: 100,000
? 亚基: M.W: 55,000 ?亚基：
有 2个 K+结合位点；3 个Na+结合位点并有
ATP酶活性。
?亚基:
功能不清楚。
每转运一次细胞就可排出三个钠离子，吸收两个钾离子。
?亚基?亚基转运蛋白（离子泵）与被转运的物质在膜的一侧有很高的亲和力，而在膜的另一侧亲和力降低，将此物质释放，转运蛋白的两种亲和状态的转化需要连续提供能量输入。转运过程继发性主动转运---协同转运 另一些物质如葡萄糖虽然也是逆浓度差的主动转运，但却不直接消耗能量，而是依靠Na+在膜两侧的浓度差，依靠存储在离子浓度梯度中的能量完成主动转运过程。高高低高低大分子物质转运Exocytosis(出胞)：细胞内的物质向膜外转运
Endocytosis(入胞)：细胞外的物质向膜内转运入胞受体介导的胞吞出胞