普通生物学/细胞/膜

普通生物学 | 入门 | 细胞 | 遗传学 | 分类 | 进化 | 组织和系统 | 补充资料

---

生物膜

细胞膜双层

生物膜包围着细胞，并将内部与外部隔开。它们由磷脂双层组成，顾名思义，是指脂肪酸分子（主要是磷脂，含有大量磷的脂类）的双层结构。

蛋白质在细胞膜中发挥着非常重要的作用。它们是细胞进出物质的主动运输通道，充当守门员。它们在细胞内部和外部传递信号。蛋白质是细胞中许多酶促反应的场所，并在细胞过程的调节中发挥作用。

磷脂

磷脂双层

• 生物膜和细胞生物体的基础
• 包含带电的亲水性（亲水）头部和两个疏水性（疏水）烃尾部
• 在水存在的情况下，磷脂形成双层
  • 最大化水之间的氢键
  • 创造了物质通过的屏障
  • 流动镶嵌模型显示磷脂的水平（常见）和“翻转”（罕见）运动

流动镶嵌模型

• 当前的膜模型
• 磷脂双层
  • 磷脂
• 在脂质层中自由移动，但很少转换层
• 不同细胞器中的每一层都有不同的磷脂
  • 糖脂
  • 固醇（动物中的胆固醇）
• 跨膜蛋白“漂浮”在流动的脂质双层中
  • 也称为内在蛋白、整合蛋白
• 外部（外在、外周）蛋白质

膜蛋白

• 运输通道
• 酶
• 细胞表面受体
• 细胞表面身份标记
• 细胞粘附蛋白
• 与细胞骨架的连接

整合膜蛋白

• 锚定到膜
  • 蛋白质具有附着的磷脂酰肌醇 (GPI) 连接，将蛋白质锚定在外层（没有图片）
  • 蛋白质有一个或多个疏水性跨膜域
• -螺旋
• -折叠

---

通道蛋白 跨膜运输 * 扩散

• • 从高浓度到低浓度
  • 膜具有选择性通透性
• 离子通过膜通道扩散
  • 选择性
  • 运动由扩散和电压差决定
• 协助扩散
  • 载体蛋白，物理结合运输的分子
• 渗透
• 水沿浓度梯度扩散
• 在细胞中：各种溶质（氨基酸、离子、糖等）
  • 与水相互作用，例如水化层
• 水通过水通道蛋白进入细胞
• 取决于溶液中所有溶质的浓度
  • 高渗溶液：溶质浓度较高
  • 低渗溶液：溶质浓度较低
  • 等渗溶液：溶质浓度相等
• 水从低渗溶液移动到高渗溶液

渗透压 体积运输

• 内吞作用：需要能量
  • 吞噬作用
• 固体物质，通常是食物
  • 胞饮作用
• 主要是液体

** 受体介导的胞吞作用

• 细胞表面上的凹陷被网格蛋白和受体覆盖
• 结合特定的蛋白质
• 胞吐作用
  • 物质从细胞表面的囊泡中排出

受体介导的胞吞作用

主动运输

• 需要能量（通常ننةىة
• 高度选择性
• 逆浓度梯度工作
• 许多例子，例如 Na⁺/K⁺ 泵

协同运输（偶联运输）

• 不直接使用 ATP
• 分子与另一个沿浓度梯度移动的分子一起运输
  • 例如：Na⁺ 梯度由 Na⁺ 泵建立，在细胞外部浓度较高。协同运输通道将 Na+ 和另一个分子（例如葡萄糖）带入细胞
• 可能涉及质子 (H⁺) 泵（化学渗透 - ATP 生成）

本文基于克利夫兰州立大学的保罗·多德博士（博士）慷慨捐赠的笔记。