导图社区 医学细胞生物学第四章
医学细胞生物学第四章，知识点有细胞膜的化学组成与生物学特征、大分子和颗粒物质的穿模运输、细胞膜异常与疾病等。
线粒体与细胞的能量转换，线粒体的形态，数量与细胞的类型和生理状态有关。线粒体的基本特征，细胞呼吸与能量转换。
第一节社会主义道德的核心与原则：坚持马克思主义道德观、道德的起源和本质、道德的功能和作用、社会主义道德是崭新类型的道德。
明确价值要求践行价值准则的思维导图，包含第一节全体人民的价值追求：价值观与社会主义核心价值观、社会主义核心价值观的基本内容、当代中国发展进步的精神指引。
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第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
第二节 小分子物质和离子的穿膜运输
一、膜的选择透过性和简单扩散
两个条件
一定浓度差
必须能透过膜
二、膜运输蛋白介导的穿膜运输
膜蛋白
载体蛋白
特点
专一结合
改变自身构象
运输方式
主动运输
被动运输
通道蛋白
形成水溶性通道
贯穿脂双层
影响膜运输蛋白的因素
膜运输蛋白的活性
本质是对蛋白构象的改变
细胞膜上的数目
来自于高尔基复合体
上膜/入膜
下膜/内化
易化扩散（帮助扩散）
运输特点
载体蛋白介导
两个方向同等介导
取决于相对浓度
扩散特点
结构特异性：对底物的识别
饱和现象
最大扩散速度Vmax
1/2Vmax：米氏常数（Km）
Km越小：亲和力和转运效率越高
Km越大：亲和力和转运效率越低
竞争性抑制
竞争性抑制物
和底物竞争结合位点
非竞争性抑制物
结合载体蛋白其他部位以改变活性
典例：GLUT蛋白家族
ATP驱动泵
P-型离子泵
Na-K泵
a亚基
ATP酶活性
排Na：结合ATP时与胞内3个Na结合Þa亚基磷酸化Þ排出3个Na
吸K：结合胞外2个KÞa亚基去磷酸化Þ释放K
结果：细胞内低Na高K
b亚基：维持a亚基的活性
Ca泵
Ca分布：细胞质内极少；细胞外极多
Ca泵分布
质膜：1ATP转运一个Ca至胞外
肌细胞的肌浆网和内质网膜：1ATP转运2个Ca至肌浆网或内质网中
内外浓度差
内部是外部的万分之一
对Ca浓度升高特别敏感
Ca浓度升高促发激活生理反应
肌肉收缩
腺上皮细胞分泌
神经递质释放
酶蛋白和通道蛋白激活
钙调蛋白CaM调控过程
胞内Ca浓度增加
钙调蛋白与Ca粒子结合
作用域Ca泵使其别构性激活
Ca迅速被泵出
功能活动结束
V-型质子泵
主要指：存在于真核细胞的膜性酸性区室
逆浓度梯度将胞质基质中的H转运到细胞器和囊泡中
也存在于分泌质子的细胞膜上
不形成磷酸化-去磷酸化中间体
F-型质子泵
使H顺浓度梯度运输
使ADP转化为ATP
也被称为H-ATP合成酶
ABC转运体
ABC超家族
100多种
都有2个ATP结合匣
运输的物质种类庞大
多药抗性运输蛋白
将脂溶性药物泵出去
减轻了药物作用
免疫监视
病原体蛋白降解
内质网膜上的ABC转运体运至内质网腔
被呈递在细胞膜表面作为抗原
协同运输
借助离子浓度梯度
间接消耗ATP
载体蛋白协同作用
共运输
两种溶质分子
同向运输
Na-葡萄糖转运体
亲和性
Na-K泵提供浓度差
对向运输
Na-Ca交换体:入3Na排1Ca
Na-H交换体：入1Na排1H
Cl-HCO3交换体：出1HCO3入1Cl
H-K泵：产胃酸
离子通道
通道蛋白：形成亲水性穿膜孔道
被动运输：取决于浓度差
对离子大小和电荷有高度选择性
转运速率高
活性受“闸门”控制
类型
配体门控通道
配体结合
构象改变
通道打开
典例：AChR接收乙酰胆碱，Na通道打开
电压门控通道
应力激活通道
水通道
分类
选择性水通道：只通透水
水-甘油通道
结构
筛选机制
第四节 细胞膜异常与疾病
载体蛋白异常与疾病
胱氨酸尿症
肾性糖尿病
ABC转运体蛋白异常与疾病
囊性纤维化
膜受体异常与疾病
加罪行高胆固醇血症
第三节 大分子和颗粒物质的穿膜运输
胞吞作用
吞噬作用
对象：颗粒物质
过程
吸附：不具明显专一性
吞噬：由质膜下肌动蛋白丝所驱动
形成：吞噬体/吞噬泡
胞饮作用
对象：大分子溶液物质或极微小颗粒物
不吸附：液相内吞
吸附：吸附内吞
转胞吞作用
受体介导的胞吞
有被小窝和有被小泡的形成
受体集中区域
向内凹陷
网格蛋白（笼蛋白）
成分
三腿蛋白复合体
作用
牵拉质膜向内凹陷
捕获膜受体使其聚集
无特异性
衔接蛋白
位置
介于网格蛋白和配体-受体复合物之间
介个网格蛋白
特异性结合跨膜受体胞质面的尾部肽信号
无被小泡的形成
发动蛋白
分离有被小泡和质膜
蛋白包被小泡
无被小泡
网格蛋白返回质膜下方
无被小泡与早期内体融合
内体
通过胞吞作用形成的细胞器
作用：运输由胞吞作用新摄入的物质到溶酶体被降解
膜上有质子泵：内体内呈酸性
改变受体配体亲和性
出芽形成受体小泡运回质膜
与溶酶体融合降解消化配体
低密度脂蛋白（LDL）和LDL受体
胞吐作用
过程连续性分泌
粗面内质网
高尔基复合体
质膜融合
普遍存在于动物细胞中
受调分泌
蛋白质储存于分泌囊泡中
保外信号刺激，导致Ca浓度瞬时升高
启动胞吐过程
只存在于分泌激素、酶、神经递质的细胞内
第一节 细胞膜的化学组成与生物学特性
一、细胞膜的化学组成
（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架
1、磷脂是膜脂的主要成分
甘油磷脂
以甘油为骨架
亲水头极性强
脂肪酸链疏水尾
两亲性分子或兼性分子
鞘磷脂
不以甘油为骨架的磷脂
在神经元细胞中多
2、胆固醇
调节膜的流动性
加强膜的流动性
两亲性分子
疏水尾固定在磷脂烃链上
3、糖脂
极性头部由糖残基构成
疏水尾部为两条烃链
分布
脂双层的非胞质面
细胞的识别、黏附及信号的传导
（二）膜蛋白以多种方式与脂双层分子结合
1、内在膜蛋白（穿膜蛋白）
单次穿膜蛋白
多次穿膜蛋白
多亚基穿膜蛋白
2、外在膜蛋白（周边蛋白）
非共价键
与脂极性头部或穿膜蛋白亲水区
3、脂锚定蛋白（脂连接蛋白）
共价键
与脂双层内的脂分子结合
（三）膜糖覆盖细胞膜表面
97％糖蛋白+3％糖脂
细胞外被（糖萼）：真核细胞表面富含糖类的周缘区
保护细胞抵御物理化学损伤
捕集阳离子吸引水分建立水盐平衡
参与细胞的识别、黏附和迁移
二、细胞膜的生物特性
（一）膜的不对称性决定膜功能的方向
1、膜脂的不对称性
脂双层内外流动性不同
2、膜蛋白的不对称性
穿膜蛋白的方向性
3、膜糖的不对称性
糖脂均位于非胞质面
与膜功能有关
（二）膜的流动性是膜功能活动的保障
1、膜双层为液晶态二维流体
液晶态
相变
2、膜脂分子的运动方式
（1）侧向扩散
（2）反转运动
（3）旋转运动
（4）弯曲运动
3、影响膜脂流动性的因素
（1）脂肪酸链的不饱和程度
不饱和®弯曲®疏松®流动性降低
去饱和酶进行代谢调节
（2）脂肪烃链的长短
短®不易相互作用®流动性大
（3）胆固醇的双重调节作用
高温
结合部分限制运动
稳定质膜、增加有序性
低温
隔开磷脂分子
防止相互凝聚
（4）卵磷脂和鞘磷脂的比例
鞘磷脂饱和度高®相变温度高®黏度大
（5）膜蛋白的影响
锚定蛋白形成界面脂
内在蛋白分割富脂区
（6）其他：膜脂的极性基团、温度、pH、离子强度
4、膜蛋白的运动性
研究方法：荧光漂白恢复
（2）旋转运动
特点：属于自发热运动不耗能
三、细胞膜的分子结构模型
（一）片层结构模型：三层夹板式结构
蛋白质-脂双层-蛋白质
球形蛋白质
（二）单位膜模型
电镜：“两暗一明”
非球形蛋白
单条肽链以b片层形式
（三）流动镶嵌模型
S.J.Singer和G.L.Nicolson提出
强调了流动性和不对称性
无法解释稳定性
晶格镶嵌模型
脂类在可逆地进行相变
膜蛋白的限制作用
流动性是局部而非整体的
板块镶嵌模型
大小不同、刚性较大的独立脂类板块
与流动脂类区处于连贯的动态平衡中
（四）脂筏模型
微区组成
富含胆固醇和鞘脂
特定种类的膜蛋白
脂筏特点
脂肪酸尾较长®比其他部分厚
更有秩序
较少流动性
脂双层具有不同的脂筏结构
前言
生物膜
细胞膜
核膜
单位膜
形态结构：“两暗夹一明”
