細胞膜結構與功能ppt課件(完整版)
【正文】 凡物質(zhì)逆濃度梯度的運送稱主動運送 ， 這一過程進行需供給能量 。 占總量的百分比 50 25 50 25 外層 內(nèi)層 膜脂總量 鞘磷脂 磷脂酰膽堿 磷脂酰絲氨酸 磷脂酰乙醇胺 人紅細胞膜主要磷脂在膜內(nèi)、外兩層的分布 膜蛋白不對稱分布 （ 1）糖蛋白的糖鏈主要分布在膜的外表面； （ 2）膜受體分子均分布在膜外層脂質(zhì)分子中； （ 3）腺苷酸環(huán)化酶分布在膜的內(nèi)表面 。生物膜與生命科學中許多基本理論問題和一些亟待解決的實際問題密切相關，如細胞起源、形態(tài)發(fā)生、細胞分裂分化、細胞識別、免疫、物質(zhì)運輸、信息傳遞、代謝調(diào)控、能量轉(zhuǎn)換、腫瘤發(fā)生以及藥物和毒物的作用等等。盡管如此，生物膜的一般生物學功能可以概括為以下幾個方面。 肌動蛋白 (Actin) 蛋白質(zhì) () 血影蛋白 (Spectrin) 帶 3蛋白 (Band 3) 糖蛋白 (Ankyrin) 血型蛋白 (Glycophorin) 糖鏈 紅細胞膜蛋白質(zhì)分布 膜脂的相變 相變溫度 （ Tc） 凝膠態(tài) (TTc) 液晶態(tài) (TTc) 相變溫度 （ Tc） 影響膜脂流動性的重要因素是磷脂分子脂肪酸鏈的不飽和程度。 △ G = log(C2/C1) + ZF△ V0 主動運輸?shù)奶攸c： ?專一性 ?飽和性 ?方向性 ?可被選擇性抑制 ?需提供能量 二．小分子物質(zhì)的運送 被動運輸 （ 1）簡單擴散 （ simple diffusion） （ 2）促進擴散 （ facilitated diffusion） 門通道 、 載體蛋白 、 離子載體 主動運輸 （ 1）初級主動運輸 （ primary actic transport） 例： Na+ . K+ ATPase ? Skou及其同事的 實驗 ? N+,K+— ATPase的 結構和作用機理 （ 2）次級主動運輸 （ secondary actic transport） ?協(xié)同運送 （ cotransport） ?基團運送 （ group transport) 兩種類型門 控離子通道 電位門控通道 配體門控通道 電位門控通道在膜 去極化時打開 配體門控通道在與胞外配體結合時打開 載體蛋白 ? 載體蛋白表現(xiàn)出米氏動力學特征，說明在運輸過程中發(fā)生了構象變化。 纈 氨霉素 K+載體 纈 氨霉素結構 K+— 纈 氨霉素復合物 短桿菌肽 A在脂雙層中形成的二聚體 Skou等關于 Na+ ， K+ATP酶 的實驗 實驗設計： 制備紅細胞血影 （ ghost） ， 觀察 ATP水解情況和膜內(nèi)外 K+， Na+濃度的關系 。線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體膜和細菌的質(zhì)膜是能量轉(zhuǎn)換的主要場所，從而成為研究生物能量代謝的中心。 ′ = 2 [()] = C ? ? a ? ? ? ? ? ? ? ATPase的旋轉(zhuǎn)催化機制的其它實驗證據(jù) Cross實驗室 根據(jù)牛心線粒體 F1— ATPase的晶體結構，用基因工程方法在 ?亞基上靠近 ?亞基的地方引入一個Cys殘基，使得單個 ?亞基與 ?亞基之間能形成專一的二硫鍵交聯(lián)。 Cross實驗室為證明旋轉(zhuǎn)催化機制設計的實驗 制備 ? D380C – F1 ? ?T HS ?L HS ?O HS HS ? ?T S ?L HS ?O HS S ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?O HS S ?L S * * ?T HS * * ? ?L HS ?O S S * ?T HS * 形成 ? ?間二硫鍵 與放射性標記的 ?亞基重組 解離、分析 ? ?中的放射性 重新氧化形成二硫鍵 加入 Mg、 ATP使酶催化 亞基解離 還原 ? ?間 二硫鍵 ? ? ? ? ? ? Coverslip HisTag NiNTA Biotin Streptavidin Actin filament Yashida實驗設計及觀察 F1— ATPase旋轉(zhuǎn)所用的系統(tǒng) 突變 1：在 ?亞基 N端加上 10個 His組成的尾巴； 突變 2：把 ?亞基107Ser突變成 Cys。 化學滲透假說 (chemiosmotic hypothasis) O2 H2O 化學滲透假說模型 線粒體外間隙 基質(zhì) 琥珀酸 延胡索酸 ADP+Pi ATP NADH+H+ NAD+ 4H+ 2H+ 4H+ 內(nèi)側(cè)呈堿性 pH產(chǎn)生化學能 質(zhì)子遷移驅(qū)動 ATP合成 內(nèi)側(cè)呈負電性產(chǎn)生電極電勢 線粒體外膜 線粒體內(nèi)膜 H+ H+ ATP合酶結構示意圖 ? ? ? OSCP ? F1 H+通道 ? ? ? ? FO 柄 DCCD結合蛋白 內(nèi)膜外側(cè) 內(nèi)膜內(nèi)側(cè) ? OSCP:寡霉素受體敏感蛋白， DCCD:二環(huán)己基碳二亞胺 Racker的氧化磷酸化重建示意圖（ 1963年） ATP合成的結合變化機制和旋轉(zhuǎn)催化機制
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