生命的结构基础.docVIP

三、 生命的结构基础 第1节细胞膜 (一)细胞膜的结构 1. 磷脂双分子层： 构成膜的基本骨架 除嵌 除嵌 磷酸基 甘油 脂肪酸 飽和脂肪酸 磷酸基 一 甘油 不鲍和脂肪酸 疏水性 N(氮) P(磷) 0(氧) H( 氮 ) C(碳) 观水性頭部 斥水性尾部 親水性 (C) (A) (B) 2. 膜蛋白： 附着在磷脂双分子层内外两侧，有的深度嵌入或贯穿，可横向运动或自身旋转。 膜蛋白的作用： a) 转运蛋白控制某些分子和离子的出入。 b) 生物催化剂，催化发生在膜表面的重要代谢反应。 (优点：相比于溶液中的随机反应， 有顺序的定位在膜上的酶促反应大大提高了效率) c) 细胞标志物。 d) 作为细胞表面的附着连接蛋白，与其他细胞结合。 e) 锚定蛋白， 固定细胞骨架。 导致蛋白功能结构差异的原因： 直接原因： 组成蛋白质的氨基酸的种类数目排列顺序不同，以及多肽链的空间结构不同。 根本原因： 控制蛋白质的基因 (DNA) 不同 *蛋白质分子也有水溶性部分和脂溶性部分，造成其镶嵌贯穿形态。 *功能越复杂的细胞膜，膜蛋白的种类与数量越多 *细胞膜上相应的载体数量决定了协助扩散的运输饱和值。 *转运蛋白具有特异性。 *课外拓展：膜蛋白分类和作用 a) 外在膜蛋白：往往以共价键形式与内在膜蛋白相互连结与作用。 b) 内在膜蛋白：嵌入膜内和位于表面的蛋白质具有疏水区和亲水区，因此成为两性蛋白质 分子。 3. 胆固醇： 与磷脂尾部一起存在于双分子层的内部，使得质膜具有一定流动性，又比较坚 实。 胆固醇的作用： a) 温度低时，胆固醇可防止细胞膜凝固 b) 流动性过大时可以减缓流动性，保持半流动性。 4. 糖蛋白： 细胞识别、信息交流、激发免疫等。 (一般来说，糖蛋白特指细胞外表面的糖 蛋白) 脂质 50% 蛋白质 40% 糖类 2%—10% (二)细胞膜功能 1. 保护细胞：维持相对稳定的细胞内部环境 2. 物质交换：细胞膜具有选择透过性。 分子基础： 磷脂双分子层的疏水性，载体蛋白的专一性 结构基础： 质膜的半流动性——磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的 3. 信息交流：两种方式 a) 通过细胞分泌的化学物质间接传递信息——激素(血液运输)神经递质(组织液) b) 两细胞直接接触——受精作用、致敏T 细胞与靶细胞(大多依靠 MHC 蛋白来识别自己 和异己) 注意事项： 1)结构特点是半流动性，功能特性是选择透过性，两者要区分开。 2)B 淋巴细胞质膜上的抗原受体有多个结合位点 (B 淋巴细胞是非特异性的),抗体才是 特异性的【详情见细胞免疫】 3 ) 生物膜=细胞膜+细胞器膜+细胞器中各种膜+核膜+囊泡膜 4) 生物膜的存在有利于细胞内化学反应的有序、高效进行的原因是： a) 广阔的膜面积为多种酶提供附着位点 b) 使各种化学反应互不干扰 5) 水通道蛋白——协助扩散 6)物质通过核孔需要ATP, 但不属于跨膜运输。 7)气体、甘油、脂肪酸、乙醇等属于自由扩散。 8)葡萄糖从小肠到细胞跨7层膜：2*小肠+2*进入血管+2*运出血管+1*细胞膜 9)注意区分协助扩散与协同运输，后者属于主动运输范畴(有质子泵等，如果糖一氢离子 协同转运蛋白)。 ● 补充：探究某物质跨膜运输方式 A. 主动运输还是被动运输? 往培养基里加呼吸抑制剂， 对该物质吸收减少或停止则是主动运输 B. 自由扩散还是协助扩散? 往培养基里加蛋白抑制剂(或蛋白酶),若对该物质吸收减少或停止则是协助扩散。 ● 补充：膜系统的结构与功能联系 直接联系： 核膜— 内质网一细胞膜 间接联系： 内质网一囊泡一高尔基体一囊泡——细胞膜 原因： 生物膜结构都是由两层磷脂分子为基本骨架；具有一定流动性。 ● 思考：葡萄糖的运输方式 在小肠上皮绒毛细胞， 在面对肠腔的绒毛面，通过主动运输吸收葡萄糖；在细胞基底 和侧面部位，通过协助扩散方式将葡萄糖分子输送到血管；在血液中也是通过协助扩散的 方式将葡萄糖分子送到红细胞。 小肠上皮细胞吸收葡萄糖时， 通过主动运输的 ATP 间接提供能量的方式进行，伴随着 Na+从细胞外流入细胞内而完成。 所需能量由 Na+梯度来提供，植物细胞中由 H+梯度提供 能量。 即使在肠腔葡萄糖浓度高时，葡萄糖在小肠中也是主动运输的，相比于表面积巨大的小 肠上皮来说，外界浓度仍小于细胞内，而且主动运输更为高效。 ● 课外拓展：肾小管膜的跨膜运输方式 A. 近端小管： 近曲小管是重吸收最重要的部位， 原尿中的葡萄糖、氨基酸、维生素及微量蛋白质等，几 乎全部在近曲小管重吸收， Na+、K+ 、Cl-、HCO3-等也绝大部分在此段重吸收。近曲小管对 葡萄糖的重吸收是有一定限度的，当血糖浓度超过10mmol/