部相对，极性头部朝向水向的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，尚未发现在生物膜结构中起组织作用的蛋白。
（2）蛋白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，蛋白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。
（3）生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。然而，膜蛋白与膜脂之间，膜蛋白与膜蛋白之间及
其与膜两侧其他生物大分子的复杂的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流动性。 简述膜流动性的影响因素
（1）胆固醇：胆固醇的含量增加会降低膜的流动性；
（2）脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链所含双键越多越不饱和，使膜流动性增加； （3）脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低；
（4）卵磷脂/鞘磷脂：卵磷脂/鞘磷脂比例高则膜流动性增加，是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂； （5）膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等都可以影响膜脂的流动性。 请问组成生物膜的磷脂分子的主要特征是什么？
膜蛋白的种类（膜蛋白由哪些物质组成）：
膜蛋白是膜功能的主要体现者。根据膜蛋白与脂分子的结合方式，可分为膜内在蛋白、膜外在蛋白（和膜锚定蛋白。 1.膜内在蛋白
（1）膜内在蛋白可能全为跨膜蛋白，为两性分子，疏水部分位于脂双层内部，亲水部分位于脂双层外部。 （2）由于存在疏水结构域，整合蛋白与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来，如离子型去
垢剂SDS、非离子型去垢剂Triton X-100。
（3）膜整合蛋白的跨膜结构域可以是1至多个疏水的α螺旋，形成亲水通道的整合蛋白由多个两性α螺旋组
成或由两性β折叠组成亲水通道。 2.膜外周蛋白
膜外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来，有时很难区分整合蛋白和外周蛋白，主要是因为一个蛋白质可以由多个亚基构成，有的亚基为跨膜蛋白，有的则结合在膜的外部。 3.膜锚定蛋白
糖磷脂酰肌醇锚定蛋白位于细胞膜的外小叶，用磷脂酶C（能识别含肌醇的磷脂）处理细胞，能释放出结合的蛋白。许多细胞表面的受体、酶、细胞粘附分子和引起羊瘙痒病的PrPC都是这类蛋白。 膜内在蛋白与膜脂结合的方式？
简要说明膜的流动性（从膜脂流动和膜蛋白流动两个方面）
膜蛋白分子主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式，可用光脱色恢复技术和细胞融合技术检测侧向扩散。旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动，膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制，破坏微丝的药物如细胞松弛素B能促进膜蛋白的侧向运动。 膜脂分子的运动：
（1）侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置；
（2）旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转； （3）摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动； （4）伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动； （5）翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层；
（6）旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动。 怎样说明膜的不对称性? 膜脂的不对称性：
脂分子在脂双层中呈不均匀分布，质膜的内外两侧分布的磷脂的含量比例也不同。磷脂酰胆碱和鞘磷脂主要分布在外小页，而磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸主要分布在质膜内小叶。用磷脂酶处理完整的人类红细胞，
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80%的磷脂酰胆碱降解，而磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸分别只有20%和10%的被降解。 膜蛋白的不对称性：
膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性和分布的区域性，各种膜蛋白在膜上都有特定的分布区域。某些膜蛋白只有在特定膜脂存在时才能发挥其功能，如蛋白激酶C结合于膜的内侧，需要磷脂酰丝氨酸的存在下才能发挥作用；线粒体内膜的细胞色素氧化酶，需要心磷脂存在才具活性。 3.复合糖的不对称性
无论在任何情况下，糖脂和糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，这些成分可能是细胞表面受体，并且与细胞的抗原性有关。
细胞膜的功能有哪些？
（1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；
（2）选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出； （3）提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递； （4）为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行； （5）介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接； （6）参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 细胞外被的作用有：
（1）保护作用：细胞外被具有一定的保护作用，去掉细胞外被，并不会直接损伤质膜。
（2）细胞识别：细胞识别与构成细胞外被的寡糖链密切相关。寡糖链由质膜糖蛋白和糖脂伸出，每种细胞寡糖
链的单糖残基具有一定的排列顺序，编成了细胞表面的密码，它是细胞的“指纹”，为细胞的识别形成了分子基础；同时细胞表面尚有寡糖的专一受体，对具有一定序列的寡糖链具有识别作用。细胞识别实质上是分子识别。
（3）决定血型：血型实质上是不同的红细胞表面抗原，人有20几种血型，最基本的血型是ABO血型。红细胞
质膜上的糖鞘脂是ABO血型系统的血型抗原，血型免疫活性特异性的分子基础是糖链的糖基组成。A、B、O三种血型抗原的糖链结构基本相同，只是糖链末端的糖基有所不同。 什么是紧密连接？
又称封闭小带，存在于脊椎动物的上皮细胞间，相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。上皮细胞层对小分子的透性与嵴线的数量有关，有些紧密连接甚至连水分子都不能透过。
紧密连接的主要作用是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定；消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接 关于锚定连接 1.粘合带与粘合斑
粘合带呈带状环绕细胞，一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。在粘合带处相邻细胞的间隙约15-20nm，间隙中的粘合分子为E-钙粘素。粘合带处的质膜下方有与质膜平行排列的肌动蛋白束，钙粘蛋白通过附着蛋白与肌动蛋白束相结合。相邻细胞中的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织成了一个广泛的网络，把相邻细胞联合在一起。
粘合斑位于细胞与细胞外基质间，通过整合素把细胞中的肌动蛋白束和基质连接起来；连接处的质膜呈盘状，称为粘合斑。 2.桥粒与半桥粒
桥粒存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。相邻细胞间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋白、桥粒斑蛋白等。斑上有中间纤维相连。
半桥粒在结构上类似桥粒，位于上皮细胞基面与基膜之间，它桥粒的不同之处在于： （1）只在质膜内侧形成桥粒斑结构，其另一侧为基膜；
（2）穿膜连接蛋白为整合素而不是钙粘素，整合素是细胞外基质的受体蛋白； （3）细胞内的附着蛋白为角蛋白。 简要说明间隙连接及其调控机制
间隙连接存在于大多数动物组织。连接子是构成间隙连接的基本单位，由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单
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位环绕而成，直径8nm，中心形成一个直径约1.5nm的孔道。=细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙。
间隙连接的通透性是可调节的，在实验条件下，降低细胞pH值或升高Ca2+浓度均可降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大量Ca2+进入，导致间隙连接关闭，以免正常细胞受到伤害。 间隙连接的主要作用有：
（1）参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群范围内，以分泌源为中心，建立起递变的扩散浓度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的细胞提供位置信息，从而诱导细胞按其在胚胎中所处的局部位置向着一定方向分化。
（2）协调代谢：在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸；如果破坏细胞间的间隙连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。 （3）构成电紧张突触：平滑肌、心肌、神经末梢间均存在的这种间隙连接，称为电紧张突触（electrotonic synapses）。电紧张突触无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。 化学突触
化学突触时存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释放神经递质来传导兴奋，由突触前膜、突触后膜和突触间隙三部分组成。
突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体，突触小体贴附在突触后神经元的胞体或突起的表面形成突触。突触小体的膜称突触前膜，与突触前膜相对的胞体膜或突起的膜称突触后膜，两膜之间称为突触间隙。突触小体内有许多囊泡，称突触小泡，内含神经递质。当神经冲动传到突触前膜，突触小泡释放神经递质，为突触后膜的受体接受（配体门通道），引起突触后膜离子通透性改变，膜去极化或超极化。 简要说明细胞表面的黏着因子
细胞粘附分子（CAM）是参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的分子，细胞粘附分子可大致分为钙粘素、选择素、免疫球蛋白超家族、整合素及透明质酸粘素五类。
细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组成，即胞外区（肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的识别）、跨膜区（多为一次跨膜）和胞质区（肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞内的化学信号分子相连，以活化信号转导途径）。
多数细胞粘附分子的作用依赖于二价阳离子，如Ca2+，Mg2+。细胞粘附分子的作用机制有两相邻细胞表面的同种CAM分子间的相互识别与结合（亲同性粘附）、两相邻细胞表面的不同种CAM分子间的相互识别与结合（亲异性粘附）、两相邻细胞表面的相同CAM分子借细胞外的连接分子相互识别三种方式。 脂质体及其应用
脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层结构制备的人工膜。单层脂分子铺展在水表面，搅动后形成乳浊液，即形成极性端向外而非极性端向内的双层脂分子的球形结构。
脂质体中裹入不同的药物或酶等有特殊功能的大分子，可以诊断与治疗多种疾病。 四、实验：
怎样证明与抗体结合的膜蛋白在质膜的运动？
（1）光脱色恢复技术：用荧光标记的抗体与细胞膜上的抗原反应，使细胞膜带有荧光，用紫外线照射，使一侧细胞的荧光淬灭，放置一段时间后会发现荧光物质又均匀分布在细胞表面。
（2）细胞融合技术：1970年Larry Frye等人将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
第五章．物质的跨膜运输与信号传递
一、知识点：
1、细胞与细胞的识别：
（1）同种同类（血小板细胞） （2）同种异类（精卵结合）
（3）异种异类（细菌、真菌感染） （4）异种同类（器官移植）
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二、名词解释：
被动运输：是指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式，运输速率依赖于
膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等，不需要细胞代谢供应能量。
简单扩散：是指物质顺浓度梯度的扩散，不需要消耗细胞本身的代谢能，也不需专一的载体膜蛋白，只要物
质在膜两侧保持一定的浓度差，物质便扩散穿膜，又称自由扩散。
协助扩散：各种极性分子和无机离子，如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等顺浓度梯度或电化学梯度减
小方向的跨膜转运，该过程不需要细胞提供能量，但需要特异的膜蛋白“协助”物质转运使其转运速率增加，转运特异性增强。
载体蛋白：存在于细胞膜上的一种具有特异性传导功能的蛋白质，它能与特定的溶质分子结合，通过一系列构
象改变介导溶质分子的跨膜转运；载体蛋白的作用主要是介导顺浓度或电化学梯度的运输。 通道蛋白（离子通道）：是衡跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故又称离子通道； 钠钾泵:
主动运输：是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运
的方式。
协同运输：是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学
浓度梯度，而维持这种电化学势的是Na+-K+泵或质子泵。 费城染色体：
冠状动脉粥样硬化病： 胞饮作用：
吞噬作用：细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。
胞吐作用：某些大分子物质通过形成小囊泡从细胞内部移至细胞表面，小囊泡的膜与质膜融合，将物质排出细
胞之外，称为胞吐作用。
细胞通讯：是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。
细胞识别：是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，从而导致胞内一系列
生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
信号通路：是指细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因
的表达，引起细胞的应答反应，是细胞信号系统的主线，这种反应系列称为信号通路。 受体：是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质，多为糖蛋白。
第二信使：胞外化学物质（即第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，导致产生胞内第二信使，激
发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使降解使其信号作用终止；第二信使包括cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）、二酰基甘油（DG）等
三、简答论述：
列表比较简单扩散和协助扩散的相同点与不同点 第二信使学说： 肾胱氨酸结石形成的机理是什么？ 说明NO在导致血管平滑肌舒张中的作用 载体蛋白与酶有哪些区别？ 通过细胞内受体介导的信号传递： 什么是通道蛋白？它有什么特征？是如何分类的？ 通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递： 关于钠钾泵 cAMP如何激活蛋白激酶A？ 胞饮作用和吞噬作用的区别 如何活化受体酪氨酸激酶（RTKs） 受体介导的胞吞作用 如何启动Ras蛋白开关？ 关于高尔基体分泌小泡 蛋白激酶的磷酸化级联反应的基本步骤 简述细胞通讯的方式： 细胞信号传递的基本特征
细胞的信号分子的分类：
什么是受体？受体的特点是什么？
比较主动运输与被动运输的特点及生物学意义：
被动运输：是指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式，运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等，不需要细胞代谢供应能量。
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主动运输：是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式。
比较胞饮作用和吞噬作用的异同：
1、胞吞泡的大小不同，胞吞泡直径一般小于150nm。
2、所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液和分子，而大的颗粒性物质则主要是通过特殊的吞噬细胞摄入的。前者是一个连续发生的过程，后者首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，因此是一个信号触发过程。
3、胞吞泡的形成机制不同。胞饮泡的形成需要网格蛋白或者一类蛋白的帮助，而吞噬泡的形成需要有微丝及其结合蛋白的帮助。
比较组成形性胞吐途径和调节性胞吐途径的特点及其生物学意义： 121
细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？ 细胞通讯主要有以下三种方式：
1.细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。
细胞间隙连接是细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道，允许小分子物质如Ca2+、cAMP通过，有助于相邻同型细胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦联现象。
2.细胞间接触性依赖的通讯
细胞间接触性依赖的通讯是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别。细胞间接触性依赖的通讯可分为：
（1）同种同类细胞间的识别：如胚胎分化过程中神经细胞对周围细胞的识别，输血和植皮引起的反应可以看作同种同类不同来源细胞间的识别；
（2）同种异类细胞间的识别：如精子和卵子之间的识别，T与B淋巴细胞间的识别； （3）异种异类细胞间的识别：如病原体对宿主细胞的识别； （4）异种同类细胞间的识别：仅见于实验条件下。 3.细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯
化学通讯是间接的细胞通讯，指细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能。
细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯？ 根据化学信号分子可以作用的距离范围，可分为以下四类：
（1）内分泌：内分泌细胞分泌的激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。其特点是：低浓度；全身性，随血液流经全身，但只能与特定的受体结合而发挥作用；长时效，激素产生后经过漫长的运送过程才起作用，而且血流中微量的激素就足以维持长久的作用。
（2）旁分泌：细胞分泌的信号分子通过扩散作用于邻近的细胞，包括各类细胞因子（如表皮生长因子）和气体信号分子（如NO）。
（3）突触信号发放：神经递质（如乙酰胆碱）由突触前膜释放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。
（4）自分泌：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞，如大肠癌细胞可自分泌产生胃泌素，介导调节c-myc、c-fos等癌基因表达，从而促进癌细胞的增殖。 何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制：
简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路有何特点：
G蛋白偶联型受体是指配体-受体复合物与靶蛋白的作用需要通过与G蛋白偶联，在细胞内产生第二信使，将细胞外信号跨膜传递到细胞内影响细胞的行为。
G蛋白，即三聚体GTP结合调节蛋白位于质膜胞质侧；由α、β、γ三个亚基组成，α和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上。G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当α亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态；α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的ATP水解，恢复无活性的三
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