第七生物膜(講稿)

第七章生物膜所有的細(xì)胞都以一層薄膜將它的內(nèi)含物與外界環(huán)境分開(kāi)。另外，大多數(shù)細(xì)胞中還含有許多內(nèi)膜系統(tǒng)，組成具有各種特定功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器。例如:線(xiàn)粒體、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和葉綠體等。細(xì)胞膜以及各種細(xì)胞器的外膜通稱(chēng)為生物膜。BiologicalMembrane現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四生物膜現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四生物膜現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四一、生物膜的組成主要由脂質(zhì)（主要是磷脂和膽固醇）、

蛋白質(zhì)（包括酶）和多糖類(lèi)組成，水和金屬離子等。

生物膜的組成，因膜的種類(lèi)不同而有很大的差別。現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）脂質(zhì)(Lipid)脂質(zhì)是構(gòu)成生物膜最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)脂質(zhì)包括磷脂（甘油磷脂、鞘氨醇磷脂）、膽固醇和糖脂等，其中以磷脂為主要成分。1、構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇，其中以磷脂含量最高，占整個(gè)膜脂的50％以上。不同細(xì)胞脂質(zhì)組成不同，即便是同一細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期的膜組成也不同。現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四磷脂甘油磷脂(phosphoglyceride)鞘磷脂(sphingolipid)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

親水頭部(hydrophilichead)

：由磷酸相連的取代基團(tuán)(含氨堿或醇類(lèi))構(gòu)成

疏水尾部(hydrophobictail)：由脂肪酸鏈構(gòu)成的。在生物膜中磷脂的親水頭位于膜表面，而疏水尾位于膜內(nèi)側(cè)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四卵磷脂和鞘磷脂的結(jié)構(gòu)式卵磷脂鞘磷脂現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四甘油磷脂甘油磷脂是機(jī)體含量最多的一類(lèi)磷脂，它除了構(gòu)成生物膜外，還是膽汁和膜表面活性物質(zhì)等的成分之一，并參與細(xì)胞膜對(duì)蛋白質(zhì)的識(shí)別和信號(hào)傳導(dǎo)?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四一些重要的甘油磷脂膽堿(choline)+磷脂酸——→磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine)又稱(chēng)卵磷脂(lecithin)乙醇胺(ethanolamine)+磷脂酸——→磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)又稱(chēng)腦磷脂(cephain)絲氨酸(serine)+磷脂酸——→磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine)甘油(glycerol)+磷脂酸——→磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四鞘磷脂(sphingolipid)不含甘油而含鞘氨醇(sphingosine)X為磷酸膽堿稱(chēng)為鞘磷脂(sphingmyelin)X為糖基稱(chēng)為鞘糖脂(glycosphingolipid)肌醇(inositol)+磷脂酸——→磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol）現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四磷脂分子可以形成的結(jié)構(gòu)微囊脂雙層雙層微囊現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四糖脂（glycolipid）糖脂是糖和脂質(zhì)的復(fù)合體。糖脂的含量占膜脂總量的5%以下，在神經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜上糖脂含量較高，占到5%～10%。可分為兩類(lèi)：糖鞘氨酯和糖甘油酯。糖鞘氨酯是由鞘氨醇、脂肪酸及糖類(lèi)組成，分布較廣，幾乎所有動(dòng)物細(xì)胞膜都有，特別是神經(jīng)細(xì)胞含量豐富。糖甘油酯由甘油取代鞘氨醇，在植物和細(xì)菌中分布較多?，F(xiàn)在是13頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四糖脂的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四固醇（sterol）又稱(chēng)甾醇，也是膜脂的組分。動(dòng)物膜的固醇主要是膽固醇（cholesterol）植物細(xì)胞膜系統(tǒng)中膽固醇含量很低，常見(jiàn)的固醇是豆固醇（stigmasterol）和谷固醇（sitosterol）。許多真菌和酵母菌的膜固醇以麥角固醇（ergosterol）為主現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四幾種固醇的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）膜蛋白質(zhì)生物膜中含有多種不同的蛋白質(zhì)，通常稱(chēng)為膜蛋白。根據(jù)它們?cè)谀ど系亩ㄎ磺闆r，可以分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白。膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜實(shí)施功能的基本場(chǎng)所?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四外周蛋白

peripheralprotein這類(lèi)蛋白約占膜蛋白的20－30%，分布于雙層脂膜的外表層，主要通過(guò)靜電引力或范德華力與膜結(jié)合。外周蛋白與膜的結(jié)合比較疏松，容易從膜上分離出來(lái)。外周蛋白能溶解于水?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四外周蛋白和膜內(nèi)

（嵌入）蛋白外周蛋白嵌入（膜內(nèi)）蛋白去污劑糖蛋白pH改變、螯合劑、尿素、碳酸鹽可除去外周蛋白現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四外周蛋白與膜的連接是可逆的許多外周蛋白通過(guò)與嵌入蛋白的親水區(qū)域或膜脂的極性頭部以靜電作用或氫鍵結(jié)合到膜上，通過(guò)溫度的改變或破壞靜電或破壞氫鍵作用（如加入螯合劑、尿素、碳酸鹽或改變pH）可被釋放出來(lái)。這些外周蛋白可作為膜結(jié)合酶的調(diào)節(jié)因子、或作為連接膜內(nèi)蛋白與胞間結(jié)構(gòu)的中介物、或一些膜蛋白的流動(dòng)性。

現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)在蛋白

integralprotein內(nèi)在蛋白約占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中。這類(lèi)蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水鍵與膜脂相結(jié)合，而且不容易從膜中分離出來(lái)。內(nèi)在蛋白與雙層脂膜疏水區(qū)接觸部分，由于沒(méi)有水分子的影響，多肽鏈內(nèi)形成氫鍵趨向大大增加，因此，它們主要以-螺旋和-折疊形式存在，其中又以-螺旋更普遍。現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜內(nèi)（嵌入）蛋白與脂

通過(guò)疏水作用維系在膜中

嵌入蛋白通常富含疏水氨基酸區(qū)域（可在中間段，也可在氨基端或羧基端），有些可有多個(gè)疏水序列，如-螺旋，可橫貫整個(gè)膜脂雙分子層?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)在蛋白現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜內(nèi)（嵌入）蛋白（IntegralMembraneProteins)現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四有些外周膜蛋白共價(jià)泊錨在膜脂上

（脂錨定膜蛋白）

有些膜外周蛋白與膜脂有一個(gè)或多個(gè)共價(jià)結(jié)合位點(diǎn)，如長(zhǎng)鏈脂肪酸、或磷脂酰肌醇糖基化衍生物。連接的脂提供了一個(gè)疏水的錨以插入脂雙分子層。

現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四脂錨定膜蛋白磷脂酰肌醇鞘糖脂現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜蛋白是不對(duì)稱(chēng)的

糖蛋白分布的不對(duì)稱(chēng)反映了功能的不對(duì)稱(chēng)；許多膜蛋白在雙分子層上有一定的取向，很少發(fā)生翻轉(zhuǎn)的情況，即時(shí)有，flip-flop也非常慢。蛋白質(zhì)分布的不對(duì)稱(chēng)往往還與組成膜上的泵相關(guān)。

現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四細(xì)胞與細(xì)胞相互作用：

四種膜內(nèi)蛋白作用類(lèi)型配體結(jié)合域黏附域類(lèi)免疫球蛋白域凝集素域現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（3）糖類(lèi)生物膜中含有一定的寡糖類(lèi)物質(zhì)。它們大多與膜蛋白結(jié)合，少數(shù)與膜脂結(jié)合。糖類(lèi)在膜上的分布是不對(duì)稱(chēng)的，全部都處于細(xì)胞膜的外側(cè)。生物膜中組成寡糖的單糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。生物膜中的糖類(lèi)化合物在信息傳遞和相互識(shí)別方面具有重要作用。現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜蛋白中的糖類(lèi)現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四二生物膜的結(jié)構(gòu)生物膜是以磷脂、膽固醇和糖脂為主構(gòu)成的雙層脂膜現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四1．單分子層膜單分子層膜是由高度有序排列的雙親性分子形成的單分子層膜結(jié)構(gòu)。單分子層可以在氣-液、氣-固、液-液和固-液等界面形成，其中，空氣-水界面形成的單層膜最重要。LB膜技術(shù)是制備單分子層膜的主要方法。LB膜技術(shù)是由Langmuir和Blodgett發(fā)明的膜制備技術(shù)，所以稱(chēng)為L(zhǎng)B膜技術(shù)?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四2．雙層類(lèi)脂膜這類(lèi)膜是指具有雙分子厚度，能有效分隔水溶液的超薄類(lèi)脂膜。雙層類(lèi)脂膜的厚度小于10nm，具有兩個(gè)界面，不透光。雙層類(lèi)脂膜可以將溶液分隔成兩個(gè)部分，是模擬細(xì)胞膜內(nèi)、外環(huán)境的理想模型，在生物化學(xué)體系研究中具有重要意義?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四生物膜的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)鑲嵌模型(FluidMosaicModel)

生物膜中兼性的磷脂和固醇形成一個(gè)脂質(zhì)雙分子層，非極性部分相對(duì)構(gòu)成雙分子層的核心，極性的頭部朝外；脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)中，球狀蛋白以非正規(guī)間隔埋于其中；另一些蛋白則伸出（突出）膜的一面或另一面；還有一些蛋白跨越整個(gè)膜。蛋白質(zhì)在脂雙分子層中的方向是不對(duì)稱(chēng)的，表現(xiàn)為膜蛋白功能的不對(duì)稱(chēng)。脂質(zhì)與蛋白質(zhì)之間構(gòu)成一個(gè)流動(dòng)的鑲嵌結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四流動(dòng)鑲嵌模型突出了膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱(chēng)性

流動(dòng)性:

膜的流動(dòng)性由兩個(gè)方面分子運(yùn)動(dòng)組成:膜脂蛋白質(zhì)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜脂分子的運(yùn)動(dòng)1.

側(cè)向擴(kuò)散：同一平面上相鄰的脂分子交換位置。2.

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：膜脂分子圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)行快速旋轉(zhuǎn)。3.

擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)：膜脂分子圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)行左右擺動(dòng)。4.

伸縮震蕩：脂肪酸鏈沿著與縱軸進(jìn)行伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)。5.

翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：膜脂分子從脂雙層的一層翻轉(zhuǎn)到另一層。是在翻轉(zhuǎn)酶（flippase）的催化下完成。6.

旋轉(zhuǎn)異構(gòu)：脂肪酸鏈圍繞C-C鍵旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)。

圖4-15膜脂的分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四單個(gè)磷脂分子的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四影響膜流動(dòng)的因素1.

膽固醇：膽固醇的含量增加會(huì)降低膜的流動(dòng)性。2.

脂肪酸鏈的飽和度：脂肪酸鏈所含雙鍵越多越不飽和，使膜流動(dòng)性增加。3.

脂肪酸鏈的鏈長(zhǎng)：長(zhǎng)鏈脂肪酸相變溫度高，膜流動(dòng)性降低。4.

卵磷脂/鞘磷脂：該比例高則膜流動(dòng)性增加，是因?yàn)榍柿字扯雀哂诼蚜字?.

其他因素：膜蛋白和膜脂的結(jié)合方式、溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等?，F(xiàn)在是41頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜蛋白的分子運(yùn)動(dòng)主要有側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散兩種運(yùn)動(dòng)方式?？捎霉饷撋謴?fù)技術(shù)（fluorescencerecoveryafterphotobleaching，F(xiàn)RAP）和細(xì)胞融合技術(shù)檢測(cè)側(cè)向擴(kuò)散?，F(xiàn)在是42頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。例如跨膜物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動(dòng)性密切相關(guān)。現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜的不對(duì)稱(chēng)性質(zhì)膜的內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異，稱(chēng)為膜的不對(duì)稱(chēng)性。膜脂、膜蛋白和復(fù)合糖在膜上均呈不對(duì)稱(chēng)分布，導(dǎo)致膜功能的不對(duì)稱(chēng)性和方向性，即膜內(nèi)外兩層的流動(dòng)性不同，使物質(zhì)傳遞有一定方向，信號(hào)的接受和傳遞也有一定方向等?，F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜脂的不對(duì)稱(chēng)性：脂分子在脂雙層中呈不均勻分布，質(zhì)膜的內(nèi)外兩側(cè)分布的磷脂的含量比例也不同。膜脂的不對(duì)稱(chēng)性還表現(xiàn)在膜表面具有膽固醇和鞘磷脂等形成的微結(jié)構(gòu)域——脂筏?，F(xiàn)在是45頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四脂筏（lipidraft）是質(zhì)膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域（microdomain）。大小約70nm左右，是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，位于質(zhì)膜的外小頁(yè)。由于鞘磷脂具有較長(zhǎng)的飽和脂肪酸鏈，分子間的作用力較強(qiáng)，所以這些區(qū)域結(jié)構(gòu)致密，介于無(wú)序液體與液晶之間，稱(chēng)為有序液體（Liquid-ordered）。脂筏就像一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)分選均有密切的關(guān)系?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜的融合（MembrraneFusion)生物膜的一個(gè)明顯的特征是可與另一個(gè)膜融合而不失去其完整性。膜雖是穩(wěn)定的，但不是靜止的，內(nèi)膜系統(tǒng)中膜狀結(jié)構(gòu)不斷地從高爾基復(fù)合體上分泌形成；外吞、內(nèi)飲、細(xì)胞分裂、精卵細(xì)胞融合、膜包裹病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞等都涉及膜的重新形成，而它們最基本的行為就是兩個(gè)膜片段的融合而不失去完整性?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜蛋白的不對(duì)稱(chēng)性膜蛋白的不對(duì)稱(chēng)性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性和分布的區(qū)域性。各種膜蛋白在膜上都有特定的分布區(qū)域?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四復(fù)合糖的不對(duì)稱(chēng)性無(wú)論在任何情況下，糖脂和糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面，這些成分可能是細(xì)胞表面受體，并且與細(xì)胞的抗原性有關(guān)?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四三生物膜的功能生物膜具有多種生物功能：1、保護(hù)

2、轉(zhuǎn)運(yùn)3、能量轉(zhuǎn)換4、信息傳遞5、運(yùn)動(dòng)6、免疫現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四1．轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞或細(xì)胞器需要經(jīng)常與外界進(jìn)行物質(zhì)交換以維持其正常的功能。細(xì)胞或細(xì)胞器通過(guò)生物膜，從膜外選擇性地吸收所需要的養(yǎng)料，同時(shí)也要排出不需要的物質(zhì)。在各種物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，細(xì)胞膜起著重要的調(diào)控作用。現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四生物膜和運(yùn)輸BiologicalMembraneandTransport現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)從高濃度的一側(cè)，通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度的另一側(cè)，即沿著濃度梯度（膜兩邊的濃度差）的方向跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。這類(lèi)轉(zhuǎn)運(yùn)是通過(guò)被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)本身的擴(kuò)散作用進(jìn)行的，是一個(gè)不需要外加能量的自發(fā)過(guò)程。許多物質(zhì)的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需要特殊的蛋白載體幫助。現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四被動(dòng)運(yùn)輸是由膜蛋白促進(jìn)的

順濃度梯度的擴(kuò)散生物體內(nèi)的簡(jiǎn)單擴(kuò)散因膜把胞內(nèi)和胞外環(huán)境所阻止，膜是一種選擇性通透屏障，要通過(guò)脂雙分子層，極性分子或帶電溶質(zhì)必需解除水化膜的水的作用，然后透過(guò)約3nm的介質(zhì)（膜）。水是一種例外，可很快透過(guò)生物膜，機(jī)制尚不清楚，膜兩側(cè)溶質(zhì)濃度差異大時(shí)，滲透壓的不平衡引起膜兩側(cè)水的流動(dòng)，直至兩側(cè)的滲透壓相等。極性溶質(zhì)或離子的過(guò)膜運(yùn)輸由膜上的蛋白降低活化能而對(duì)特異的物質(zhì)提供過(guò)膜路徑而過(guò)膜的雙分子層，引起促進(jìn)擴(kuò)散?，F(xiàn)在是56頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四溶質(zhì)通過(guò)透過(guò)性膜的移動(dòng)不帶電帶電現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四轉(zhuǎn)運(yùn)通道現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是在外加能量驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)，可以是離子、小分子化合物，也可以是復(fù)雜的大分子物質(zhì)，如某些蛋白或酶等。這一過(guò)程一般都與ATP的釋能反應(yīng)相偶聯(lián)。現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四有三種形式的運(yùn)輸ATPases

Na+K+-ATPase是一種運(yùn)輸?shù)鞍椎牡湫托问剑≒rototype）被稱(chēng)為P-type（可以可逆磷酸化的,位于質(zhì)膜）；另一類(lèi)為V-typeATPase—Protonpumps(V-vacuole)；第三種，ATP-splittingprotonpumps，對(duì)細(xì)菌、線(xiàn)粒體和葉綠體中的能量消耗反應(yīng)起中心作用，即F-typeATPases（F：energy-couplingfactors），催化質(zhì)子可逆地跨膜運(yùn)輸，由ATP水解供能。

現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四三類(lèi)主要運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四Na+K+ATPase現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四Na+K+ATPase驅(qū)動(dòng)的鈉鉀離子運(yùn)輸現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四主動(dòng)協(xié)同Na+,K+的運(yùn)輸

由ATP所供能

每個(gè)動(dòng)物細(xì)胞與環(huán)境相比維持較低的[Na+]和較高的[K+]，這種不平衡由質(zhì)膜上的主動(dòng)運(yùn)輸所建立和維持，涉及Na+K+-ATPases，偶聯(lián)ATP水解，引起Na+,K+的逆濃度梯度運(yùn)輸。每水解1ATP，偶聯(lián)運(yùn)輸2個(gè)K+進(jìn)質(zhì)膜內(nèi)，3個(gè)Na+出質(zhì)膜外。Na+K+-ATPases是一種膜蛋白，由2個(gè)亞基組成，都是跨膜蛋白。

現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四腸內(nèi)皮細(xì)胞

葡萄糖的運(yùn)輸現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四信號(hào)傳導(dǎo)中離子選擇性

通道的作用

第三類(lèi)離子跨膜運(yùn)輸途徑—離子通道（第一種transporter，第二種ionophores離子載體），發(fā)現(xiàn)于神經(jīng)元、肌肉細(xì)胞及許多其他細(xì)胞的質(zhì)膜中，原核、真核中都有，不同的刺激引起神經(jīng)元及肌細(xì)胞質(zhì)膜跨膜電勢(shì)的迅速改變，引起離子通道的快速打開(kāi)和關(guān)閉，對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)起重要作用?，F(xiàn)在是68頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四鏈霉的K+通道（IonChannel)現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四乙酰膽堿受體離子通道的結(jié)構(gòu)(a)現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四乙酰膽堿受體離子通道的結(jié)構(gòu)(b)現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)膜的專(zhuān)一性：膜對(duì)于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)有專(zhuān)一性。載體蛋白：物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白的參與。載體蛋白具有專(zhuān)一性，一種載體蛋白一般只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類(lèi)物質(zhì)。方向性：物質(zhì)可以逆濃度梯度或電化學(xué)梯度進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。如細(xì)胞為了保持膜內(nèi)、外的K+和Na+離子的濃度梯度以維持正常的生理活動(dòng)需要，細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式，向內(nèi)泵入K+，而向外泵出Na+。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程可以被某些抑制劑抑制。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量一般由ATP提供?，F(xiàn)在是72頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四2細(xì)胞表面受體與跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換1、離子通道型受體2、G蛋白偶聯(lián)型受體3、具有酶活性的受體現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四膜上的受體及其信號(hào)傳導(dǎo)通路現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（A）離子通道型受體現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四1、離子通道型受體

共同特點(diǎn)是：具有多亞基組成受體/離子通道復(fù)合體，除本身有信號(hào)接受部位外，又是離子通道，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需中間步驟，反應(yīng)快，一般只需幾毫秒（1）配體（非電壓）依賴(lài)性復(fù)合體（2）電壓依賴(lài)性復(fù)合體現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四2、G蛋白偶聯(lián)型受體與G蛋白偶聯(lián)后產(chǎn)生胞內(nèi)信使如cAMP、cGMP、DG、IP3等，將信號(hào)傳導(dǎo)胞內(nèi)。受體的典型結(jié)構(gòu)：一個(gè)單肽鏈，形成7個(gè)α螺旋的跨膜結(jié)構(gòu)，每個(gè)疏水跨膜區(qū)段由20~25個(gè)氨基酸組成，但各區(qū)段之間由數(shù)目不等的氨基酸組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)連接，其中1-2，3-4，5-6環(huán)在胞內(nèi)側(cè)，2-3，4-5，6-7環(huán)在胞外側(cè)。N端由30-50個(gè)氨基酸組成，位于胞外側(cè)，C端氨基酸殘基相差很大，位于胞內(nèi)側(cè)?，F(xiàn)在是77頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四G蛋白G-蛋白(G-protein)是一種鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白，是由α、β和γ三個(gè)亞基組成的異三聚體?，F(xiàn)在是79頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程包括：胞外信號(hào)被質(zhì)膜上的特異性受體蛋白識(shí)別，受體被活化；通過(guò)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)物(蛋白激酶，第二信使等)的相互作用傳遞信號(hào)；信號(hào)導(dǎo)致效應(yīng)物蛋白的活化，引發(fā)細(xì)胞應(yīng)答（如激活核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因表達(dá)）?，F(xiàn)在是80頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四AdenylateCyclase（AC）現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四細(xì)胞內(nèi)信使

（intracellularmessenger）cAMPcGMPIP3和DAGCa2+NO現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四IP3和DAG

OPO-OH2CCHH2COCR1OOCOR2OHHOPO32-HHOPO32-HOHHOHOH165432PIP2

phosphatidylinositol-

4,5-bisphosphate

cleavagebyPhospholipaseC

DAG現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四Diacylglycerol（DG）,withCa++,activatesProteinKinaseC,whichcatalyzesphosphorylationofseveralcellularpr