头形成离子键,或带-e的氨基酸残基通过离子与带+e的磷脂极性头相 互作用。 Bacteriorhodopsin consists largely of membranespanning a helices 编辑ppt 15 ➢The transmembrane α helices in multipass membrane proteins occupy specific positions in the folded protein structure that are determined by interactions between the neighboring helices. ➢These interactions are crucial for the structure and function of the many channels and transporters that move molecules across lipid bilayers. bacterium Rhodopseudomonas viri编di辑s.ppt single-pass transmembrane proteins 编辑ppt 18 Membrane Proteins Often Function as Large Complexes The three-dimensional structure of the photosynthetic reaction center of the 编辑ppt 10 1.2 膜的化学组成与基本功能 A. 膜脂 ❖主要包括: 磷脂(磷酸甘油脂、鞘磷脂)、糖脂、胆固醇 (动物细胞) ❖糖脂:不同细胞中的含量和种类不同,均具有重要的生物 学功能。 膜脂的基本功能: ➢构成细胞膜的基本骨架。 ➢为某些膜蛋白维持其特定的构象、表现活性提供环境。 编辑ppt 11 B. 膜蛋白 编辑ppt 4 1.2 膜的化学组成与基本功能 A. 膜脂 ❖主要包括: 磷脂(磷酸甘油脂、鞘磷脂)、糖脂、胆固醇 (动物细胞) 编辑ppt 5 磷脂 磷磷脂脂构 构成 成膜 膜脂 脂的 的基 基本 本成成分分,,约约占占整整个个膜膜脂脂的的5500% %以 以上 上。 。 编辑ppt 6 磷脂 有一个极性头和两个非极性尾 脂肪酸碳链为偶数 不饱和脂肪酸多为顺式 编辑ppt 7 磷脂分子自发的形成圆形双层膜结构 编辑ppt 8 胆固醇:在调节膜的流动性,增加膜的稳定性以及降低水溶性 物质的通透性方面起重要作用。 编辑ppt 9 脂筏:质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的动态微结构域。由于鞘磷脂 具有较长的饱和脂肪酸链,分子间的作用力较强,所以这些区域结 构致密,介于无序液体与液晶之间。脂筏就像一个蛋白质停泊的平 台,与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。 ➢整合(内在)蛋白:与膜结合非常紧 密,只有用除垢剂使膜崩解后才能 分离出来,占绝大多数。 ➢脂锚定蛋白:通过与之共价相连 的脂分子插入膜脂双分子层,从而 锚定在质膜上。 编辑ppt 14 内在膜蛋白与膜脂结合的方式 大多数膜内在蛋白的跨膜结构域含有20个左右的疏水氨基酸残基,形 成α螺旋。跨膜结构域两端携带+e的氨基酸残基与磷脂分子带-e的极性 ➢板块镶嵌模型 ➢脂筏模型 编辑ppt 3 B 生物膜结构的基本特点 A. 基本化学组成:膜脂、膜蛋白、膜糖。 B.基本结构成分: 磷脂分子形成以疏水性非极性尾部相对,极性头部 朝向水相的磷脂双分子层。 C. 蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面, 蛋白的类型、分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜 具有各自的特性与功能。 D. 生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。 第四章: 细胞质膜 I. 细胞质膜的结构模型 II. 生物膜基本特征与功能 III. 膜骨架 编辑ppt 1 1. 1 细胞质膜的结构模型 A. 生物膜的结构模型 ➢三明治式结构模型 ➢单位膜模型(1959年) ➢流动镶嵌模型(1972年)(要点: 流动性、镶嵌性、不对称性和蛋白 质的极性。 编辑ppt 2 ➢液晶态模型 跨膜结构域一般仅有10-12个氨基酸残基。 大量存在于线粒体、叶绿体和细菌的外膜,但也仅只是在这些部位比 较多。 一些是成孔蛋白,选择性转运通过小的亲水分子或离子。 一些是非孔蛋白,为受体或酶。 编辑ppt 17 A transmembrane protein always has a unique orientation in the membrane. This reflects both the asymmetric manner in which it is inserted into the lipid bilayer in the ER during its biosynthesis and the different functions of its cytosolic and noncytosolic domains. These domains are separated by the membrane-spanning segments of the polypeptide chain. Converting a single-chain multipass 编辑ppprtotein into a two-chain multipass 1p6rotein. β barrel —— Another structural motif common in membrane proteins 有50余种,在不同细胞中的含量差别较大,25-75%。 根据基本功能可分为:通道蛋白、连接蛋白、受体蛋白、膜 蛋白酶 编辑ppt 12 膜蛋白分类: 膜蛋白可通过各种形式与脂双层交联。 蛋白质与脂双层交联的方式反映其功能。 编辑ppt 13Biblioteka Baidu 根据在膜中的位置不同,大致可分为 三类。 ➢外周(外在)蛋白:为水溶性,靠离 子键或其他弱相互作用与膜表面的 蛋白或脂分子结合。通过改变溶液 的离子强度甚至提高温度即可从膜 上分离,而膜结构不被破坏。