《细胞膜与细胞表面》PPT课件

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1、第四章细胞膜与细胞连接细胞膜细胞表面细胞连接第一节细胞膜的结构流体镶嵌模型细胞膜(cellmembrane)：围绕在细胞外由脂质和蛋白质组成的生物膜；质膜(plasmamembrane)细胞内膜：围绕各种细胞器的膜；生物膜(biomembrane)：细胞内膜与质膜的统称。1细胞膜的有关概念2细胞膜的结构模型——研究历史E.Overton1895推测细胞膜由连续的脂类物质组成。E.Gorter&F.Grendel1925推测细胞膜由双层脂分子组成。1932年，J.Danielli&H.Davson提出了“三明治”模型1959年，J.D.Robertson在电镜下观察到了“暗-明

2、-暗”的膜结构，厚度7-8nm，提出了单位膜模型。S.J.Singer&G.Nicolson1972据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，提出“流动镶嵌模型”。3细胞膜的结构模型—目前的认识PLASMAMEMBRANEANDITSSURFACESTRUCTURES第二节细胞膜的成分膜脂膜蛋白占膜质量的50%。一、膜脂是膜的基本骨架膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇。（一）、磷脂约占整个膜脂的50％以上；具有一个极性头和两个非极性的尾；脂肪酸碳链为偶数；常含有不饱和脂肪酸。磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰胆碱鞘磷脂Packingarrangementsoflipidmolecule

3、sinanaqueousenvironment.脂质体（Liposomes）脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜普遍存在于原核和真核细胞的细胞膜上，含量占膜脂总含量的5%以下。（二）糖脂半乳糖脑苷脂GM1神经节苷脂唾液酸糖脂在生物膜上的分布完全不对称，糖侧链都在质膜的ES面上。功能主要是保护质膜抵御细胞外环境，如低pH，降解酶。带电荷的糖脂调节膜表面的电荷分布。胆固醇仅存在真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少（三）胆固醇Thestructureofcholesterol.Cholesterolinalipidbilay

4、er.功能是提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。二、膜蛋白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：-整合蛋白-周边蛋白-脂锚定蛋白膜蛋白---类型①,②③integralprotein；,④78peripheralprotein；⑤,⑥lipid-anchoredprotein1外在膜蛋白占膜蛋白的比率：20%～30%水溶性蛋白，靠离子键或其他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可通过改变离子浓度分离外在蛋白2膜内在蛋白多数为跨膜蛋白(transmembraneprotein)，也有些插入脂双层中。有α单螺

5、旋，α多螺旋，β折叠等。某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子，插入脂双层膜蛋白的疏水区与脂双层分子的疏水核心作用，亲水区与磷脂分子的极性头形成离子键。3脂锚定蛋白一是脂锚定蛋白通过共价键与脂双分子层结合；二是通过糖基磷脂酰肌醇(GPI)连接的蛋白。可以分为两类：4膜蛋白的分离——去垢剂十二烷基硫酸钠(SDS)，离子型，使膜崩溃，破坏膜蛋白内部共价键，蛋白质变性。TritonX-100，非离子型，也使膜崩解，但对蛋白质的作用比较温和三、膜的流动性质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递。由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成1

6、膜脂分子的运动侧向扩散2.旋转运动3.摆动运动4.伸缩震荡5.翻转运动：在翻转酶（flippase）的催化下完成6.旋转异构2影响膜流动性的因素胆固醇：含量增加降低膜的流动性脂肪酸链的饱和度：不饱和，使膜流动性增加脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低3膜蛋白分子的运动主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式.旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动细胞融合技术观察蛋白质测向扩散运动1970年，LarryFrye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，然后用激光束或紫外线照射使荧光淬灭。依据荧光恢复的速度可推算膜蛋白或膜脂的扩散速率光脱色恢复技

7、术（FRAP)四、膜的不对称性质膜内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性膜的不对称性1膜脂的不对称性膜脂和糖脂在膜上均呈不对称分布。糖脂只分布在ES。四种磷脂呈不均匀分布。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。导致膜功能的不对称性和方向性，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也有一定方向。2膜蛋白的不对称性五、膜骨架质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，厚约0.2μm。作用：维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物，留下