第18章 生物膜的组成与结构

1、Chapter18生物膜的组成与结构biologicalmembraneChapter18生物膜的组成与结构一、生物膜的概述 细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜”；内膜系统：亚细胞结构和细胞器。例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等 生物膜有多种功能，如物质运输、能量转换、细胞识别、细胞免疫、神经传导和代谢调控等； 生物膜模拟：用于污水处理、海水淡化以及农作物的抗旱、抗寒、耐盐、抗病等。Chapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成n 主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、n 蛋白质（包括酶）和多糖类组成，n 水和金属离子等。n 生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。，Chap

2、ter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质（1） 脂质Lipidn 脂质是构成生物膜最基本的结构物质n 脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等其中以磷脂为主要成分。 磷脂Glycerophospholipi dsChapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质 胆固醇Sterols胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有 利于保持膜的流动性和降低相变 温度。Chapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质 糖脂Glycosphingolipidsn 糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。n 糖脂主要

3、分布在细胞膜外侧的单分子层中。n 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。结构为：CH2OHNHCHOOHOCH2CHOHCH=CH(CH2)12CH3OH神经鞘氨醇半乳糖OHChapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质（2） 膜蛋白membrane proteinn 生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。n 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内在蛋白。n 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所。跨膜蛋白镶嵌蛋白膜表面蛋白脂质双层膜蛋白分布不对称外周蛋白peripheral proteinn 这类蛋白约占膜蛋白的2030%，分布于双层脂膜的

4、外表层，主要通过静电引力或范德华力与膜结合。n 外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。n 外周蛋白能溶解于水。内在蛋白integral proteinn 内在蛋白约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。n 这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。n 内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影响，多肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以a-螺旋和b-折叠形式存在，其中又以a-螺旋更普遍。内在蛋白Chapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的组成构成生物膜的主要物质（3） 糖类carbohydraten 生

5、物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。n 糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。n 生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。Chapter18生物膜的组成与结构三、生物膜的结构1、脂质双层模型Chapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的结构2、脂质双层流体镶嵌模型膜蛋白分布不对称跨膜蛋白脂质双层镶嵌蛋白膜表面蛋白Chapter18生物膜的组成与结构二、生物膜的结构3、脂质双层膜的特点（1） 生物膜膜组分的不对称性分布：保证膜电荷数量的差异和膜的流动性，与膜蛋白的定向分布及其功能发挥有密切的关系（2） 生物膜膜脂的运动性 表现正常的生物学功能有十分重要