细胞生物学期中复习资料.doc

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1、生物膜是质膜与细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等细胞器膜的总称红细胞质膜内侧有膜蛋白和纤维蛋白组成的膜骨架，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。一般认为膜骨架蛋白的主要成分包括：血影蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、锚定蛋白、带4.1蛋白、内收蛋白等红细胞膜细胞质面的外周蛋白。锚定蛋白借助于带3蛋白将血影蛋白连接到细胞质膜上，也就将骨架固定到质膜上。而内收蛋白可与肌动蛋白及血影蛋白复合体结合，并且通过钙离子和钙调蛋白的作用影响骨架蛋白的稳定性，从而影响红细胞的形态膜的主要成分是膜脂、膜蛋白、膜糖3大类磷脂、鞘脂、胆固醇是主要的膜脂，具有

2、双亲媒性，只允许亲脂性物质通过生物膜。磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂，磷脂烃链的长度和不饱和度的不同可以影响磷脂的相对位置，进而影响膜的流动性。鞘脂是鞘氨醇的衍生物，与磷脂的性质类似。胆固醇存在真核细胞膜中，而大多数植物细胞和细菌细胞质膜中没有胆固醇.胆固醇分子是扁平和环状的，对磷脂的脂肪酸尾部的运动具有干扰作用，调节膜的流动性和加强膜的稳定性。膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架，脂的双层性和可塑性使膜没有自由的边缘而总是形成连续的不破裂的结构，有利于细胞的运动、分裂、融合和生殖等。根据膜蛋白的存在方式可分为整合蛋白、膜周边蛋白、脂锚定蛋白，细胞质膜的

3、生物学功能主要是由膜蛋白来执行的，包括转运特殊的分子和离子进出细胞、催化与酶相关的代谢反应、起连接作用或者参与信号接收和转导等；TritonX-100是常用的温和性去垢剂，既能使膜脂溶解，又不会使蛋白质变性。膜糖一般以糖脂或糖蛋白的形式存在，存在于质膜的外侧面，内膜系统中的膜糖则位于内表面。在动物细胞质膜上，膜糖主要有7种：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、L-岩藻糖、N-乙酰-D-半乳糖胺、N-乙酰葡萄糖胺和唾液酸。在动物细胞中，糖蛋白是糖萼的主要成分，而在植物细胞中，主要是由糖脂构成膜包被。内膜系统中的内质网和高尔基体是糖蛋白和糖脂的合成

4、场所。膜糖主要协助膜蛋白，参与细胞的信号识别和细胞的黏着。流动镶嵌模型是目前被广泛接受的细胞质膜的结构模型，它强调了膜的不对称性和流动性。膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称和方向性，保证了生命活动的高度有序性。流动运输包括膜脂的侧向扩散、旋转运动、翻转运动和膜蛋白的随机移动、定向运动、局部扩散等.膜的流动性与细胞质膜的酶活性、物质运输、信号转导、能量转换、细胞周期、发育及衰老等过程有很大关系。物质跨膜运输时细胞质膜的基本功能，分为被动运输和主动运输。被动运输不消耗ATP，且顺浓度梯度，可分为简单扩散和促进扩散，后者需要载体蛋白

5、或通道蛋白的帮助。通道蛋白有电位闸门通道、配体闸门通道、机械闸门通道等。通道蛋白在运输过程中并不与被运输的分子结合，也不移动；而载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合，然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输。载体蛋白既参与被动的物质运输，也参与主动的物质运输。简单扩散的限制性因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性；而促进扩散会受到类似于酶的竞争性抑制以及蛋白变性剂的抑制作用。水主要可以通过简单扩散方式跨膜，也可以通过水通道蛋白协助跨膜。主动运输的4个基本特点是：逆浓度运输、依靠膜运输蛋白、需要消耗能量、具有选择性和特异性。主动运输主要是维持细胞内

6、环境的稳定，以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整。主动运输消耗的直接能源有：ATP、光能和磷酸烯醇式丙酮酸；间接能源有：钠离子梯度和氢离子质子梯度。主动运输的方向，实际上是载体蛋白的运输方向，分为单向转运和偶联转运。参与主动运输的ATPase可分为P型泵、V型泵、F型泵和ABC运输蛋白.Na+/K+泵和Ca2+泵均属于典型的P型离子泵.Na+/K+泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，实际上一种Na+/K+-ATPase。运输分为六个过程：①在静息状态，Na+/K+泵的构型使得Na+结合位点暴露在

7、膜内侧。当细胞内Na+浓度升高时，3个Na+与该位点结合；②由于Na+的结合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解，释放ADP，α亚基被磷酸化；③由于α亚基被磷酸化，引起酶发生构型变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧，并向胞外释放3个Na+；④膜外的两个K+同α亚基结合；⑤K+与磷酸化的Na+/K+-ATPase结合后，促使酶去磷酸化；⑥去磷酸化后的酶恢复原构型，于是将结合的K+释放到细胞内。Na+/K+泵具有3个重要的作用：一是维持了细胞内适当的Na+/K+浓度，抵消了Na+/K+的扩散作用；二是在建立细胞质膜两侧Na+浓度梯度的同时，为葡萄

8、糖协同运输泵提供了驱动力；三是Na+泵建立的细胞膜电位，为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。Ca2+-ATPase将Ca2+泵出细胞质，使Ca2+在细胞