导图社区 第四章:细胞膜与物质的穿膜运动
医用细胞生物学第四章总结,具体是: ❶细胞膜的化学组成与生物膜特性 ❷小分子物质和离子的穿膜运输 ❸大分子和颗粒物质的穿膜运输 ❹细胞膜异常与疾病:胱氨酸尿症,肾性糖尿等等
酶促反应(Enzyme catalysis)又称酶催化或酵素催化作用,指的是由酶作为催化剂进行催化的化学反应。 生物体内的 化学反应 绝大多数属于酶促反应。 酶 作为一种 生物催化剂 在催化一个化学反应时,既具有一般的催化剂的特征,又具有不同于一般催化剂的特殊性。 酶是一种具有特异性的高效 生物催化剂 ,绝大多数的酶是活细胞产生的蛋白质。 酶的催化条件温和,在常温、常压下即可进行。 酶催化的反应称为酶促反应,要比相应的 非催化反应 快103-107倍。
天然存在的核酸有两类,一类为脱氧核糖核酸(DNA),另一位类为核糖核酸(RNA)。核苷酸是核酸的基本组成单位,而核苷酸包则包含碱基、戊糖和磷酸三种成分。
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第四章:细胞膜与物质的穿膜运动
❶细胞膜的化学组成与生物膜特性
化学组成:脂类,糖类,蛋白质
膜脂构成细胞膜的结构骨架:膜脂都是两亲性分子,极性头部能与水分子形成氢键或静电作用溶于水,非极性尾部不能与水分子相互作用而疏水,存在两种形式:❶形成球状的分子团❷形成脂双层
磷脂:两亲性分子(兼性分子),有亲水头(极性强),疏水尾(无极性)
甘油磷脂:以甘油为骨架,甘油分子1,2位羟基与脂肪酸连接形成酯键,3位羟基与磷酸基团形成酯键。如果磷酸基团分别与胆碱,乙醇胺,丝氨酸,肌醇结合,就形成4种主要甘油磷脂
❶磷脂酰胆碱
❷磷脂酰乙醇胺
❸磷脂酰丝氨酸
❹磷脂酰肌醇
鞘磷脂:细胞膜上唯一不以甘油为骨架的磷脂,在高尔基复合体上合成
胆固醇:稳定细胞膜和调节膜的流动性,也是两亲性分子
糖脂:主要位于质膜的非胞质面
膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合
膜蛋白功能:催化,运输,连接,受体
根据结合方式不同,膜蛋白分为3种类型
内在膜蛋白(整合膜蛋白,穿膜蛋白)
外在膜蛋白(周边蛋白):非共价键连接
膜锚定蛋白(脂连接蛋白):共价键连接
膜糖类覆盖膜表面
生物学特性
不对称性:膜蛋白,膜糖,膜脂
流动性
❶脂双层是液京态二维流体:变成液晶态的临界值-相变温度
❷膜脂的运动方式:侧向扩散,翻转运动,旋转运动,弯曲运动
❸影响膜脂流动性因素:1,脂肪酸链的饱和程度:不饱和脂肪酸越多,相变温度越低,流动性越大;2,脂肪酸链的长短:链越短 ,相变温度越低,流动性越大;3,胆固醇的双重调节作用:相变温度以上,减少流动性,相变温度以下,阻止流动性降低;4,卵磷脂和鞘磷脂的比值:正比;5,膜蛋白的影响:膜蛋白越多,流动性越小;6,其他,温度,ph……
❹膜蛋白的运动性:主要运动方式:侧向扩散和旋转运动
细胞膜分子结构模型
片层结构模型
单位膜模型
流动镶嵌模型
晶格镶嵌模型
板块镶嵌模型
脂筏模型:脂双层中含有有特殊脂质和蛋白质组成的微区
❷小分子物质和离子的穿膜运输
简单扩散:小分子穿膜运输最简单的方式
条件1:膜两侧保持一定浓度差
条件2:溶质必须可透膜
被动运输(通道蛋白,载体蛋白)
易化扩散是载体蛋白介导的被动运输
特点1:结构特异性:载体蛋白一个或多个结合位点只能识别一种或一类运输底物
特点2:饱和现象载体蛋白会被底物饱和
特点3:竞争性抑制:底物和载体蛋白的结合可被(非)竞争性抑制物阻断
主动运输(载体蛋白)
ATP驱动泵(ATP直接供能)
只转运离子
P-型离子泵:na-k泵(出3na入2k),ca离子泵(ca离子细胞外含量高,)
V-型质子泵
F-型质子泵:合成ATP
主要转运小分子:ABC转运体
协同运输:一类由钠离子-钾离子泵(或氢离子泵)与载体蛋白协同作用,间接消耗ATP所完成的主动运输方式,物质穿膜y 运输需要的动力来自膜两侧离子的电化学梯度中的能量,而维持这种离子电化学梯度是通过Na离子-K离子泵(或H离子泵)消耗ATP所实现的
共运输
对向运输
特点:❶逆浓度或电化学梯度穿膜转运 ❷消耗能量,来自ATP直接水解或离子电化学梯度❸需要载体蛋白
离子通道:
特点❶介导被动运输❷对离子有高度选择性❸转运速率高❹不持续开放,受“闸门”控制
类型:❶配体门控通道❷电压门控通道❸应力激活通道
水通道:水通道蛋白家族(11个成员)分类❶选择性水通道:AQP1,2,4,5,6,0只能透水❷水-甘油通道:AQP3,7,9,10透水透甘油尿素❸AQP8位于水选择性和甘油渗透型之间,功能不明确
水通道严格选择性的原因:❶AQP1中央孔道直径限制了比水分子大的小分子通过❷AQP1中央孔通道内溶质结合位点的控制
水通道特点:❶持续开放❷转运速度快,一个AQP1通道蛋白每秒允许3X10九次方水分子通过,❸水分子运动方向由膜两侧渗透压差决定
❸大分子和颗粒物质的穿膜运输
胞吞作用
吞噬作用:摄取较大颗粒物质或多分子复合物,有吸附和吞入两个过程,吞噬形成的膜泡称为吞噬体、吞噬泡
胞饮作用:吞入液体和可溶性物质
受体介导的胞吞:通过受体的介导选择性高效摄取细胞外特定大分子物质的过程
胞吐作用(外排作用,出胞作用)
连续性分泌
受调分泌:分泌性蛋白合成后先储存在分泌囊泡中,只有当细胞接受到细胞外信号(如激素)的刺激,引起细胞内Ca离子浓度瞬间升高,才能启动胞吐作用,使分泌囊泡和细胞膜融合,将分泌物分泌到细胞外
❹细胞膜异常与疾病:胱氨酸尿症,肾性糖尿等等