《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 脂类和生物膜（生物膜 biomembranes）

生物膜(biomembranes) 细胞具有多种膜系统 细胞中的多种膜结构统称生物膜，包括细胞外周膜和细胞内膜。 细胞质 细胞质 内质网 核膜 内质网 细跑核 核膜 细胞核 核仁 核仁 线粒体 线粒体 高尔基体 高尔基体 内质网 内质网 核糖体 核糖体 细胞膜 中心粒 液泡叶绿体 细胞壁 动物细胞的结构 植物细胞的结构

生物膜（biomembranes） 细胞具有多种膜系统 细胞中的多种膜结构统称生物膜，包括细胞外周膜和细胞内膜。 动物细胞的结构 植物细胞的结构

生物膜的组成 *生物膜的化学组成 生物膜主要由蛋白质和脂组成，此外还有糖类、无机盐、 金属离子和水。 1、膜脂 种类：磷脂(55-75%)、糖脂5%、胆固醇、鞘脂 特点：多态性(polymorphism) 2、膜蛋白 外周蛋白、内嵌蛋白 3、糖类一细胞表面天线

生物膜的组成 1、膜脂 种类：磷脂(55-75%)、糖脂5%、胆固醇、鞘脂 特点：多态性（polymorphism） 2、膜蛋白 外周蛋白、内嵌蛋白 3、糖类 — 细胞表面天线 ＊生物膜的化学组成 生物膜主要由蛋白质和脂组成，此外还有糖类、无机盐、 金属离子和水

膜脂的组成 *膜脂主要有磷脂类、糖脂类和固醇类等，其中以甘油磷 脂为主要组分。 1、储脂（中性) 种类：三酰甘油 2、膜脂（两亲性) 磷脂（甘油磷脂、鞘糖脂） 糖脂（鞘糖脂、甘油糖脂）

膜脂的组成 1、储脂（中性） 种类：三酰甘油 2、膜脂 （两亲性） 磷脂（甘油磷脂、鞘糖脂） 糖脂（鞘糖脂、甘油糖脂） ＊ 膜脂主要有磷脂类、糖脂类和固醇类等，其中以甘油磷 脂为主要组分

膜脂的性质 1、两亲性 疏水的碳氢链相对，亲水的头部基团相背，朝向水 2、不对称性、多态性 不饱和脂肪酸和固醇在膜的外侧较多 3、膜脂的流动性 膜脂的几种运动方式 侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置 旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动

膜脂的性质 1、两亲性 疏水的碳氢链相对，亲水的头部基团相背，朝向水 2、不对称性、多态性 不饱和脂肪酸和固醇在膜的外侧较多 3、 膜脂的流动性 膜脂的几种运动方式 侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置 旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动

膜蛋白与膜结合的主要形式 外周蛋白 *这类蛋白约占膜蛋白的20一30%，分布于双层脂膜的外表层， 主要通过静电引力或范德华力与膜结合。 *外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 内在蛋白 *约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的 疏水层中。 *这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合， 而且不容易从膜中分离出来。 *内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影 响，多肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以α-螺 旋和B折叠形式存在，其中又以-螺旋更普遍

膜蛋白与膜结合的主要形式 外周蛋白 ＊这类蛋白约占膜蛋白的20－30%，分布于双层脂膜的外表层， 主要通过静电引力或范德华力与膜结合。 ＊外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 内在蛋白 ＊约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的 疏水层中。 ＊这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合， 而且不容易从膜中分离出来。 ＊内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影 响，多肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以-螺 旋和-折叠形式存在，其中又以-螺旋更普遍

Oligosaccharide Glu Val Ala Met His Ser h Thr 内在蛋白 Asp Lys His Thr Thr Tyr A月 Th Pro Arg His Glu 0 Exterior Arg Glu Gly Thr GluGlu Glu C-terminus e Leu Gly Bilayer Phospholipid Retinal XX.X.X Exterio N-terminus Cytosol Ao Arg Arg Leu Lys Pro Leu Pro Ser 110 Glu OOC-GIn Asp Ser Thr Glu Pron Glu

内在蛋白

外周蛋白 糖脂 寡糖 膜锚蛋白 外 级 膜内在蛋白示意图 胆固醇 内在蛋白 磷脂 内 ■=糖链 O= 氨基酸 生物膜结构模式图 be 细胞外侧 跨膜的 a-螺旋 细胞液

生物膜结构模式图 膜内在蛋白示意图

(二)生物膜的结构 1、生物膜结构的主要特征 膜组分的不对称分布、膜脂和膜蛋白的流动性 2、生物膜分子结构模型

1、生物膜结构的主要特征 膜组分的不对称分布、膜脂和膜蛋白的流动性 2、生物膜分子结构模型 （二）生物膜的结构

1、生物膜的不对称性(asymmetry) (1)膜脂的不对称性 (2)膜蛋白的不对称性 (3)复合糖的不对称性

1、生物膜的不对称性（asymmetry） （1）膜脂的不对称性 （2）膜蛋白的不对称性 （3）复合糖的不对称性

人红细胞膜主要璘脂 在膜内、外两层的不对称分布 膜脂总量 50 25 鞘磷 磷脂酰胆碱 占总量的百分比 外层 内层 25 磷脂酰丝 50 磷脂酰乙醇胺 氨酸 Bak图

50 25 50 25 人红细胞膜主要磷脂 在膜内、外两层的不对称分布 占 总 量 的 百 分 比 外层 内层 磷 脂 酰 丝 氨 酸 磷 脂 酰 乙 醇 胺 Back