《细胞质膜》PPT课件

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1、第四章细胞质膜细胞质膜，细胞外膜细胞内膜-细胞器的膜细胞质膜的结构模型生物膜基本特征与功能膜骨架思考题P991、2、4生物膜第一节、细胞质膜的结构模型研究简史与结构模型膜脂膜蛋白确定膜蛋白在膜中位置的实验程序◇膜脂的流动膜脂的流动主要指脂分子的侧向运动影响膜脂流动的因素:主要由脂分子本身的性质决定的。(1)脂肪酸链:脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。(2)胆固醇的影响:胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。在相变温度以上限制膜的流动性，在相变温度以下增加膜的流

2、动性。多数情况下，是防止膜脂由液相变为固相以保证膜处于流动状态。(3)卵磷脂/鞘磷脂的比值:卵磷脂脂肪酸链不饱和程度高，相变温度较低，而鞘磷脂正好相反，在细胞衰老过程中细胞膜中二者比值逐渐下降，其流动性也随之逐渐降低。◇膜蛋白的流动膜蛋白的流动方式-侧向扩散和旋转运动如下面的实验光脱色恢复技术荧光抗体免疫标记实验成斑现象(patching)或成帽现象(capping)膜蛋白的流动性受多种因素影响(1)细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是

3、影响膜流动性的重要因素。(2)细胞之间的连接作用。(3)膜整合蛋白与胞外配体，抗体及药物等的作用◇膜流动的生物学意义膜流动的生物学意义◇膜上的酶活性与膜的流动性有关在一定范围内膜的流动性大有利于膜中酶分子侧向扩散和旋转运动，使酶活性增加。◇膜的流动性与物质运输有关◇细胞的信息传递，激素药物的作用等与膜的流动性有关◇在发育中与膜的流动性有关◇在细胞周期与膜的流动性有关在细胞分裂期细胞膜的流动性最高，在G1和S期膜的流动性最低。二、膜的不对称性细胞质膜各部分的名称P93-94膜脂与糖脂的不对称

4、性膜蛋白与糖蛋白的不对称性◇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；如膜上的受体、载体蛋白等；◇糖蛋白糖残基均分布在质膜的ES面；◇膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证，物质的运输、酶促反应、信号转导、细胞识别等。磷脂：膜脂的基本成分（50％以上）分为二类:甘油磷脂p87和鞘磷脂主要特征P87：糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下），神经细胞糖脂含量较高（5%-10%）。而动物细胞主要有半乳糖、甘露糖、岩藻糖

5、、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖和唾液酸7种。人ABO血型抗原含有糖脂。胆固醇：胆固醇存在于动物细胞和小数植物细胞质膜上（30%以下），大多数植物细胞和细菌质膜不含有胆固醇，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂类，酵母细胞中是麦角固醇。运动方式沿膜平面的侧向运动（基本运动方式），其扩散系数为10-8cm2/s；脂分子围绕轴心的自旋运动；脂分子尾部的摆动；双层脂分子之间的翻转运动，发生频率还不到脂分子侧向交换频率的10－10。但在内质网膜上，新合成的磷脂分子翻转运动发生频率很高。脂质体（l

6、iposome）P88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。脂质体的类型。脂质体的应用脂质体的类型(a)水溶液中的磷脂分子团；(b)球形脂质体；(c)平面脂质体膜；(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图脂质体的应用研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质；脂质体中裹入DNA可用于基因转移；在临床治疗中，脂质体作为药物或酶等载体三、膜蛋白基本类型内在膜蛋白与膜脂结合的方式去垢剂(detergent)◆内在（整合）膜蛋白水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，

7、需用去垢剂使膜崩解后才可分离。◆外在(外周)膜蛋白水溶性蛋白，靠离子键或其它弱键与膜内表面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。◆脂锚定膜蛋白通过磷脂或脂肪酸锚定，共价结合。基本类型内在膜蛋白与膜脂结合的方式膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。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

8、双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。去垢剂是一端亲水、另一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。离子型去垢剂(SDS)和非离子型去垢剂（TritonX-100）SDS:CH3-(CH2)11-OSO3-CH3CH3CH3–C–CH2–C–(O-CH2-CH2)n-OHCH3CH3膜蛋白的功能运输作用如钠钾泵催化作用如腺苷酸环化酶连接作用如整连蛋白信号接受和转导作用如血小板生长因子受体四、确定膜蛋白在膜中位置的实验胰酶消化法同位素标