细胞膜物质运输

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1、第二篇细胞的结构与功能第四章细胞膜与物质的跨膜运输细胞膜(cellmembrane)又称质膜(plasmamembrane)，是包围在细胞质表面的一层薄膜。细胞内还有丰富的膜结构，形成了细胞内各种膜性细胞器，称为细胞的内膜系统。细胞膜细胞质通常将质膜和细胞内膜系统总称为生物膜(biomembrane)。电镜下生物膜呈现“两暗一明”又被称为单位膜(unitmembrane)第一节细胞膜的化学组成与分子结构主要由脂类、蛋白质和糖类组成。膜中还含有少量水、无机盐和金属离子等。一、细胞膜的化学组成（一）膜脂构成细胞膜

2、的基本骨架细胞膜上的脂类称为膜脂(membranelipid)，它是细胞膜的基本组成成分，约占膜成分的50％。主要有三种：磷脂、胆固醇和糖脂，其中以磷脂含量为最多。膜脂：生物膜上的脂类统称膜脂（50%）。脂类油脂：类脂：油（液），脂肪（固）磷脂糖脂甾类(类脂)膜脂磷脂phospholipid糖脂glycolipid胆固醇cholesterolCHOHCH2OHCH2OH+甘油R1COOHR2COOHR3COOH脂肪酸R1CCCH2OR2CCCHOR3CCCH2O油脂1、磷脂构成膜脂的基本成分可分为两类：甘油磷

3、脂：磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇鞘磷脂R’CCCH2OR’’CCCHOR’’’CCCH2O油脂磷脂酸R’CCCH2OR’’CCCHOR’’’COCH2O磷酸甘油酯甘油磷脂（甘油，两条脂肪酸链，磷酸与含氮有机物结合）。2HPOHOO-ON脂肪酸脂肪酸脂肪酸磷酸甘油酯极性头部基团（亲水）非极性尾部基团（疏水）CH—CH—CH2OOP—OOOON︳COCO甘油磷酸磷酸化醇双亲性分子（兼性分子）CH3POCH2CH2NCH—CH—CH2OOCOOCOO脂肪酸脂肪酸CH3CH3

4、磷脂酰胆碱（卵磷脂）OCH—CH—CH2OC磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）POCH2CH2NH2OOCOOO脂肪酸脂肪酸OPOCH2H—C—COOHNH2OCOCH—CH—CH2OOCOO脂肪酸脂肪酸磷脂酰丝氨酸O鞘磷脂:以鞘氨醇代替甘油，长链的不饱和脂肪酸结合在鞘氨醇的氨基上。在神经元细胞膜中含量较多。（一个鞘氨醇骨架，一条脂肪酸链，一个磷酰胆碱，无甘油）CH3（CH2）12CHCHCHCHCH2OHOHNH2鞘氨醇（2-氨基-4-十八碳烯-1，3-二醇）CH3（CH2）12CHCHCHCHCH2OOHNHCOR’

5、P胆碱神经鞘磷脂POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经酰胺O鞘磷脂鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇等，参与细胞增殖、分化和凋亡等各种细胞活动。POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经酰胺O鞘磷脂POCH2H—C—COOHNH2OCOCH—CH—CH2OOCOO脂肪酸脂肪酸磷脂酰丝氨酸OCH—CH—CH2OC磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）POCH2CH2NH2OOCOOO脂肪酸脂肪酸OCH3POCH2CH2NCH—CH—CH2OOCOOCOO脂肪酸脂肪酸CH3CH3磷脂酰胆碱（卵磷脂）OCellmembra

6、ne-Structure极性头部平面甾环结构非极性尾部2、胆固醇能稳定膜和调节膜的流动性3、糖脂主要位于质膜的非胞质面细菌和植物细胞-----糖脂均是甘油磷脂的衍生物。动物细胞质膜的糖脂几乎都是鞘氨醇的衍生物称为鞘糖脂：鞘胺醇糖脂与鞘磷脂相似，也是鞘氨醇的衍生物。POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经酰胺O鞘磷脂POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经酰胺O鞘磷脂糖(Gal)半乳糖苷脂POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经酰胺O鞘磷脂糖脂分子糖(Gal)糖(Gal)糖(Gal)糖(Gal)最简

7、单的糖脂是脑苷脂，其极性头部仅有一个半乳糖或葡萄糖残基。较复杂的糖脂是神经节苷脂，其极性头部可含多达7个糖残基。所有细胞中，糖脂均位于质膜非胞质面，糖基暴露于细胞表面。当这些两亲性分子被水环境包围时，这样可能存在两种形式：①形成球状的分子团(micelk)，把尾部包藏在里面；②形成双分子层，其游离端往往能自动闭合，形成自我封闭的脂质体。水水水磷脂分子团磷脂双层磷脂脂质体脂质体可用于膜功能的研究；脂质体也可以作为体内药物或DNA的运输载体。（二）膜蛋白执行细胞膜的多种重要功能细胞膜的许多重要功能主要是由膜中存在

8、的蛋白质完成（转运蛋白、酶、连接蛋白、受体蛋白）。根据膜蛋白与脂双层结合的不同方式，膜蛋白可分为三种基本类型：内在膜蛋白(intrinsicmembraneprotein)或整合膜蛋白(integralmembraneprotein)外在膜蛋白(extrinsicmembraneprotein)脂锚定蛋白(1ipidanchoredprotein)1、内在膜蛋白（整合膜蛋白）又称跨膜蛋白(trans