2018年4细胞膜的分子生物学ppt课件.ppt

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1、细胞膜（cellmemberane)细胞膜细胞内膜系统：除了细胞膜以外的细胞内所有膜性结构。细胞质是细胞质与外界相隔开的一层薄膜，又称质膜（plasmamembrane）。生物膜细胞膜(厚7nm)第一节细胞膜的化学组成和分子结构一、生物膜的化学成分：脂类、蛋白质、糖类（以糖脂和糖蛋白的形式存在）。膜脂是膜的基本骨架。膜蛋白是膜功能的主要体现者。1、膜脂是构成细胞膜的基本骨架膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。磷脂膜脂是两亲性分子：具有极性头和非极性的尾部。1).磷脂：是构成膜脂的基本成分鞘磷脂(SM)磷脂酰胆碱（卵磷脂PC）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE）磷脂酰丝氨酸(PS)磷脂酰肌醇(PI

2、)磷脂磷脂约占整个膜脂的50％以上。甘油磷脂磷脂的分子结构甘油磷脂：以甘油为骨架，甘油分子的1、2位羟基分别与脂肪酸形成酯键，3位羟基与磷酸形成酯键。磷酸基团分别与胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇结合，即形成甘油磷脂分子的头部。鞘磷脂（SM）：以鞘氨醇代替甘油。鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺等参与各种细胞活动，如细胞分化、凋亡和增殖。膜脂2).胆固醇：主要存在真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3。双亲性分子功能：增加膜的稳定性，调节膜流动性。组成：是含一个或几个糖基的脂类，由寡糖+脂类构成。含量约占脂总量的5％以下。糖脂也是两性分子.定位：存在于所有动物细胞膜的表面，糖脂均位于膜的非胞质面，并将

3、糖基暴露于细胞表面。结构：双亲性分子，极性头部由一个或几个糖基构成，疏水尾部为脂肪酸链。功能：作为某些分子的受体，与细胞识别及信号转导有关。3).糖脂：膜脂在水溶液中自动形成双层球状分子团脂质体膜蛋白是膜功能的主要体现者。占膜含量的40%-50%膜蛋白的主要功能：转运蛋白：转运分子进出细胞受体蛋白：接受外界信号并传递到细胞内引起相应的反应连接蛋白：支撑连接细胞骨架成分和细胞间质成分结合于质膜的酶蛋白：发挥催化作用2膜蛋白整合蛋白质表面蛋白质细胞膜蛋白质（1）、膜内在蛋白（intrinsicproteins）占膜蛋白的70%~80%.与膜结合紧密，需用去垢剂如离子型去垢剂SDS，非离子型去垢

4、剂Triton-X100。使膜崩解后才可分离.不同程度镶嵌或贯穿在脂质层的蛋白；主体部分多以α螺旋构象穿过膜脂双层，单次或多次跨膜。（2）、膜外在蛋白（extrinsicproteins）水溶性蛋白，占膜蛋白的20%~30%，靠离子键或氢键与膜表面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。多附在膜的内外表面的蛋白。（3）、脂锚定蛋白位于膜的两侧，通过共价键与脂双层内的分子结合，又称脂双层蛋白。以两种方式与脂类分子结合。胞质侧的蛋白与脂双层中的碳氢链结合质膜外表面的蛋白与磷脂酰肌醇相连的寡糖链结合共价键共价键细胞内脂双层细胞被细胞外被（cellcoat)：膜糖类以糖蛋白或糖脂的形式均匀

5、分布在生物膜的非胞质面。功能：有助于蛋白质在膜上的定位与固定，参与细胞识别及与周围环境的相互作用。3膜糖类（一）细胞膜的不对称性(asymmetry)1.膜脂分布的不对称磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇，多分布在膜的内层卵磷脂和鞘磷脂多分布在膜外层二、细胞膜的特性磷脂和胆固醇分布为相对不对称，仅为数量上的差异。糖脂的分布为绝对不对称2.膜蛋白分布的不对称性跨膜蛋白跨越脂双层有一定的方向性，亲水端长度、氨基酸种类顺序不同。冷冻断裂：内层胞质侧：蛋白颗粒多外层非胞质侧：蛋白颗粒少外在蛋白分布不对称3.膜糖类分布的不对称膜蛋白与膜脂中糖基全部分布在脂双层的非胞质侧。膜结构的不对称性决定了膜

6、功能的方向性（二）细胞膜的流动性（fluidity):相变：生物膜在生理常温下多呈液晶态，当温度下降至某一点时，液晶态转变为晶态，若温度上升，则晶态又可溶解为液晶态。这种状态的相互转变称相变。引起相变的温度称相变温度。1、膜脂双分子层是一种二维流体1.膜脂分子的运动形式⑴侧向扩散运动（2）旋转运动（4）伸缩震荡运动⑸翻转运动（3）摆动作用2.影响膜脂流动性的因素（1）脂肪酸链的饱和程度：不饱和程度↑膜流动性↑（2）脂肪酸链的长度：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。（3）胆固醇的影响：双向调节相变温度以上，限制膜的流动性，稳定质膜。相变温度以下，防止脂肪酸链相互凝聚，干扰晶态的形成。（4）

7、卵磷脂/鞘磷脂比值：卵磷脂和鞘磷脂的比值↑膜流动性↑（5）脂双层中嵌入的蛋白质越多，膜脂流动性越小。（6）其它因素：膜蛋白、温度、离子强度3、膜蛋白分子在质膜中的运动1.侧向扩散2.旋转运动4、膜流动性的生理意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。生物膜的特性膜的流动性膜的不对称性膜脂的流动性膜蛋白的运动性侧向扩散翻转运