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1、第四章细胞膜及物质的跨膜运输细胞膜（cellmembrane），质膜（plasmamembrane）。细胞内膜。生物膜（biomembrane,biologicalmembrane）。单位膜（unitmembrane），暗-亮-暗。第一节生物膜的化学组成和分子结构一、生物膜的化学组成生物膜的主要化学成分是脂类和蛋白质，还含有少量糖类等。（一）膜脂约占膜的50%。膜脂主要包括磷脂、胆固醇和糖脂三种类型。都是双亲性分子（amphipathicmolecule）：同时具有亲水和疏水两种性质的分子。1、磷脂磷脂又可
2、分为二类：甘油磷脂和鞘磷脂。甘油磷脂包括磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇等。2、胆固醇胆固醇对加强膜的稳定性和调节膜的流动性具有重要作用。3、糖脂膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架。脂质体（liposome）。（二）膜蛋白约占膜的40%-50%。膜蛋白可分为两大基本类型：外在膜蛋白（extrinsicmembraneprotein）和内在膜蛋白（intrinsicmembraneprotein）。1、外在膜蛋白2、内在膜蛋白也是双亲性分子。跨膜蛋白。生物膜的特定功能主要是
3、由膜蛋白来承担的。膜蛋白中有些是运输蛋白，有些是酶，有些是连接蛋白，还有些是受体等。（三）膜糖类约占膜的2%-10%。主要以糖脂和糖蛋白的形式存在，细胞质膜上所有的膜糖都位于质膜的外表面。细胞外被（cellcoat），糖萼（glycocalyx）。二、生物膜的特性膜的流动性和膜的不对称性。（一）生物膜的流动性膜脂的流动是造成膜流动的主要因素。在生理条件下,膜脂多呈液晶态,温度下降到某一程度时,则变为晶态。晶态也可向液晶态转变。发生相态转变的温度即为相变温度。膜脂由于成分的不同而各有其不同的相变温度。1、膜脂
4、分子的运动（1）膜脂分子的运动方式①侧向移动②旋转运动③左右摆动④翻转运动(2)膜本身的组成成分对膜脂流动性的影响①脂肪酸链的不饱和程度影响膜脂流动性最重要的因素是脂肪酸链的不饱和程度(即含双键的多少)。相变温度高低和流动性大小决定于分子排列的紧密程度,饱和的脂肪酸链呈直线形,故可排列紧密。不饱和脂肪酸链在双键处发生折屈,分子链呈弯曲状,彼此排列得较疏松。脂双分子层中含不饱和脂肪酸越多,则相变温度越低,在此温度以上的流动性也越大。②脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度对相变温度也有一定的影响,链短的相变温度低,流动
5、性大。其原因是短链能减低脂肪酸链尾部的彼此相互作用,不易相互聚集紧密。③胆固醇的含量在相变温度以上胆固醇含量的增加可提高膜脂的有序性,从而降低膜脂的流动性。④磷脂酰胆碱/鞘磷脂比值磷脂酰胆碱的脂肪酸不饱和程度高,相变温度低;鞘磷脂的脂肪酸饱和程度高,相变温度高。因而鞘磷脂含量高则流动性低。⑤膜蛋白膜蛋白嵌入膜脂的疏水区,膜的粘度增加,因此膜脂结合膜蛋白会限制膜的流动性。2、膜蛋白分子的运动侧向运动和旋转。人鼠细胞融合实验。（二）生物膜的不对称性1、膜脂分布的不对称2、膜蛋白分布的不对称三、生物膜的分子结构膜
6、型（一）夹层学说蛋白质-脂类-蛋白质。（二）单位膜模型（unitmembranemodel）暗-亮-暗。两侧的暗带厚度约2nm，中间亮带厚度约3.5nm，整个膜的厚度约7.5nm。（三）流动镶嵌模型1972年，Singer和Nicolson，生物膜的流动镶嵌模型（fluidmosaicmodel）。两个主要特点：（1）镶嵌；（2）流动性。（四）晶格镶嵌模型（五）板块模型第二节小分子物质的跨膜运输质膜不仅是细胞的一堵“墙”，更是细胞的“大门”。物质经过质膜进出细胞的运输活动有两种方式，一种是离子和小分子的跨膜
7、运输（transmembranetransport），一种是大分子和颗粒物质的膜泡运输（transportbyvesicleformation）。离子和小分子的跨膜运输直接穿膜，可分为被动运输（passivetransport）和主动运输（activetransport）两大类。一、被动运输不需要细胞提供能量，将物质顺浓度梯度或电化学梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式称为被动运输。（一）单纯扩散不需要膜蛋白帮助的被动运输称为单纯扩散（simplediffusion）。单纯扩散的速度取决于物质的脂溶性、分子
8、大小和带电性：物质的脂溶性越强，越容易通过膜；分子越小，越容易通过膜；带电荷的物质，不管它多小，都很难通过膜。因为带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的体积，同时也大大降低了脂溶性。（二）易化扩散在运输蛋白的帮助下进行的被动运输称为易化扩散（facilitateddiffusion）。膜运输蛋白有两类：一类为载体蛋白（carrierprotein），一类为通道蛋白（channelprotei
