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第四章 生物膜的结构与功能一、练习题目（一）名词解释 1膜脂分子的双亲性 2膜外周蛋白 3膜固有蛋白(内在蛋白) 4脂双层 5膜脂相变及相变温度6膜蛋白的流动性 7流动镶嵌模型 8板块镶嵌模型 9简单扩散 10辅助扩散 11主动运输 12胞吐作用 13胞吞作用 14信号受体 15细胞的识别功能 (二)问答题 1简述生物膜结构理论 2简述生物膜所具有的功能 3简述物质的过膜运输 (三)填空题 1生物膜主要是由_和_构成的薄层系统。 2生物细胞的生物膜分为处于细胞表面的_和位于细胞内部的_系统。3.生物膜功能的要担负者是_。 4_磷脂脂肪酸尾的链长可增加膜的流动性。 5核膜上允许核质之间交通的小孔称为_。 6某些分子与膜受体结合并将_传递过膜以起动一系列细胞内的活动，但它们本身并不越过膜。 7生物膜上的载体蛋白是一种_蛋白，它有_不同的构象形式，可以随机变化，在膜的两侧接受或释放被运送物质。 8载体蛋白可以实现物质的_运输和_运输，前者需要_能量，后者只是物质通过载体蛋白的扩散。 9细胞的识别功能是通过生物膜上的_来实现的。 10生物膜上分布最广泛的载体蛋白是_，钠泵可以_钠离子浓度梯度将钠离子运送至膜_，同时_钾离子浓度梯度将钾离子运送至膜_。 (四)选择题 1典型的生物膜中蛋白质与脂类及其他物质的组成比例一般是( )。 蛋白质：5075 脂类：2550 其它：110 蛋白质：2550 脂类：5075 其它：110 蛋白质：75以上 脂类：25 其它：13 2下列哪一种酶或酶系统位于线粒体内膜( )。 脂酰辅酶A合成酶 异柠檬酸脱氢酶 脂酰辅酶A脱氢酶 琥珀酸脱氢酶 3生物膜上钠泵(Na+K+ATP)酶工作时伴随ATP水解，每水解1分子ATP，可有( )。 二个钠离子外运和二个K+内运 二个钠离子外运和三个K+内运 三个钠离子外运和二个K+内运 三个钠离子外运和三个K+内运 4Robertson等人的单位膜的主要特征是( )。 脂质双分子层是内部疏水 外部亲水 胆固醇插入膜中以增加稳定性 5由生物膜组成的合成蛋白质的细胞器是( )。 粗糙内质网 高尔基体 细胞核 光滑内质网 6生物膜的化学组成有( )。 脂类 蛋白质 多糖 水分 少量金属离子 7生物膜的流动镶嵌模型是哪些科学家提出的( )。 Robertson Singer Nicolson Jain White 8流动镶嵌模型的主要内容包括( )。 脂质以双分子层构成膜骨架 脂质双层形成疏水内层和亲水外层 蛋白质覆盖于脂双层亲水外层两边蛋白质以不同方式嵌于脂双层中 膜具有不对称性和流动性 (五)是非题 1生物膜其实质就是处于细胞表面的质膜。 2生物膜可以有选择地控制细胞间和细胞内不同区域间的运输与传递，包括物质传递、通过生物膜的能量传递与转换和刺激信号的传递。 3膜蛋白在生物膜上是固定不动的。 4物质过膜运输中，被动运输必需要有载体蛋白。 5主动运输都是通过载体蛋白进行的，且需要消耗能量。 二、参考答案 (一)名词解释 1膜脂分子的双亲性(amphipathic)：膜脂分子同时具有极性头(如磷酸等)的亲水部分和非极性尾(如脂肪酸链)的疏水部分，这叫作膜脂分子的双亲性。 2膜外周蛋白(又称外在蛋白peripheral protein)：通过离子键与膜脂的极性头部或其他蛋白质结合的蛋白质，可以用不同pH和不同离子强度的缓冲液或螯合剂洗脱；这些蛋白质被称为膜外周蛋白质。 3膜固有蛋白(又称内在蛋白 integral protein)：一些膜蛋白通过肽链中的疏水片段插入或穿过脂双分子层。并且固定在脂分子中，必须用促溶剂或去污剂破坏磷脂双层结构才能被释放出来，这些蛋白质叫作膜固有蛋白或内在蛋白。 4脂双层(lipid bilayor)：构成生物膜的脂类分子可以在水等极性溶液中，自动形成团粒或片状结构，这个片层由具有双亲性的磷脂组成，脂分子的极性头部通过静电引力和氢键与水相体系亲和结合，疏水尾部相聚集，避免与水相接触。脂双层两侧的分子种类、分子密度、电荷分布等不同，呈不对称性。 5膜脂相变与相变温度：膜脂分子在一定温度下，可以从种僵硬的晶胶态转变为液晶状态，这种变化叫作膜脂相变，而该特定的温度称为相变温度。 6膜蛋白的流动性：膜蛋白既可以在生物膜上进行侧向流动，也可以围绕与膜平面相垂直的轴进行旋转运动。 7流动镶嵌模型(fluid mosaic model)：由Singer和Nicolsonl972年提出，认为生物膜是一个处于不断运动的流动系统，各种膜组分可以自由地沿平面侧向运动，膜蛋白是不连续存在的单位，可以渗入甚至穿过脂双层，即膜蛋白是以不同方式镶嵌于脂双分子层中。 8板块镶嵌模型(plate mosaic model)：由jain和whitel977年提出，认为在由脂双层为骨架的生物中，膜蛋白、膜脂及膜内外物质存在一些特殊的相互作用，整个膜分成组织结构不同、性质不同、大小不同和流动性不同的板块，即生物膜是具有不同流动性的板块相间隔的动态结构。 9简单扩散(simple diffusion)：物质顺着电化学梯度方向，不需要辅助因素的穿膜过程叫简单扩散。 10辅助扩散(被动运输)(facilited diffusion)：在膜上某种蛋白成分辅助下，物质顺着电化学势梯度方向的过膜运送叫作辅助扩散。运输过程不需要消耗能量。 11主动运输(active transport)：物质在载体蛋白的作用下，逆电化学势梯度方向的过膜运送称为主动运输。主动运输需要消耗能量。 12胞吐作用(excocytosis)：细胞内需要处送的大分子物质颗粒，首先被包在小囊泡中，运动到质膜附近以后，小囊泡和质膜结合，并发生膜融合作用，物质被排出胞外，这种细胞分泌大分子物质的方式，称为胞吐作用。 13胞吞作用(endocytosis)：需要运送至膜内的大分子物质颗粒，可以包被在质膜内陷所形成的囊泡中然后向细胞内运动，这个过程称为胞吞作用。 14信号受体(signal receptor)：细胞质膜和一些细胞器膜上嵌有一些特殊的蛋白质，负责膜内外的信息交流，这些蛋白质被称为信号受体。 15细胞的识别功能(recognition)：细胞之内和细胞与外源物质之间通过准确的识别过程，使细胞对其他细胞和物质进行判定和确认，从而作出相应的反应。 (二)问答题 1生物膜具有脂双层结构，由具有双亲性的磷脂组成，亲水部位向外，疏水部位向内，它具有两侧不对称性的特点，两侧的膜脂分子不同，同时脂双层两侧膜蛋白的种类和数量也不同，这就决定了两侧功能差异，膜脂分子在生理条件下处于不断运动或流动的状态，同时膜蛋白既可以侧向运动也可以垂直的旋转运动，整个生物膜处于不断运动的流动系统。脂膜双分子层是一个动态的连续体系，膜蛋白是不连续存在的单位，以不同的方式镶嵌于脂双分子层中，在一定的区域内膜蛋白，膜脂及膜内外物质存在一些特殊的相互作用，整个膜分成组织结构不同，性质不同，大小不同和流动性不同的板块。 2生物膜的功能：进行物质的过膜运输，既可以进行小分子的过膜运输，也可以进行大分子的过膜运输；进行膜上能量传递与转换。如：生物细胞线粒体内膜系统和光合生理中参与光能到化学能转换的膜系统；进行过膜信号的传递；进行细胞的识别功能。 3物质的过膜运输分为小分子的过膜运输和大分子的过膜运输，小分子的过膜运输分为三种类型，一种是不需要辅助因素的简单的扩散，一种是在膜上某种蛋白成分辅助下，物质顺着电化学势梯度方向的过膜运输叫辅助扩散(被动运输)，另一种是在载体蛋白的作用下，逆着电化学势梯度方向的过膜运输叫主动运输，被动运输可以通过细胞膜上的离子通道进行，也可以在载体蛋白的帮助下进行，主动运输必须通过载体蛋白进行，与被动运输区别在于需要消耗能量