细胞生物学-2细胞膜ppt课件.ppt

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1、一、细胞膜和细胞表面细胞膜（cellmembrane）包围在细胞外周的一层薄膜，又称质膜、单位膜质膜：厚7~10nm高倍电镜下：“两暗一明”三夹板式结构细胞表面结构：复合结构体系主体结构—细胞膜细胞外被胞质溶胶功能：提供稳定内环境参与物质转运、信号传递、细胞识别等细胞膜的化学组成脂类、蛋白质、糖类脂类约50%，蛋白质40~50%，糖类1~10%1.膜脂主要：磷脂、胆固醇和糖脂；磷脂最多兼性分子：一个亲水的极性头和一个疏水的非极性尾水溶液中：自发形成脂双分子层疏水尾相对、极性头朝外，连续的脂双分子层组成生物膜的基本骨架2.膜蛋白膜蛋白：生物膜中的

2、蛋白质主要：球状蛋白分：外周蛋白和内在蛋白⑴外周（在）蛋白：占20~30%；主要膜内表面；水溶性；通过非共价键与膜脂或内在蛋白相连⑵镶嵌（内在）蛋白：70~80%；有的部分嵌入膜，有的贯穿全膜，两端暴露膜内外表面，跨膜蛋白膜蛋白：细胞膜功能的主要承担者，功能活动旺盛膜蛋白质含量高如：运输、酶、受体等3.膜糖类所有真核细胞表面均有糖类，占2~10%大多是低聚糖主要分布细胞膜外表面多与蛋白质或脂类分子结合千变万化→担任重要功能细胞外被(cellcoat)/糖萼(glycocalyx)细胞表面一层糖类结构，厚10～20nm,边界不清用重金属染料（如钌

3、红）染色，电镜下可显示细胞外被具一定独立性去掉细胞外被，不会直接损伤质膜质膜和细胞外被的关系像“皮”和“毛”细胞外被由质膜糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成糖脂含量很少，不超过膜脂总量的5%实质是质膜的一部分寡糖链含有9种糖基质膜许多重要生理功能和细胞外被有关质膜模型：单位膜模型1.50年代末期，伦敦大学，J．D．Robertson电镜观察：动物、植物和微生物的细胞膜和细胞内各种膜，所有膜都呈三层式结构：两侧为暗线，中央夹着一条明线；暗线厚约2nm，明线约3.5nm，膜的总厚度约为7.5nm质膜模型：单位膜模型2.根据在电镜下观察到的结果，以及质膜的

4、一些功能指标，提出：单位膜模型(unitmembranemodel)Unitmembranemodel：膜中央为脂双层分子，在电镜下显示为明线；膜两侧为展开的蛋白质分子层，在电镜下显示为暗线，展开的蛋白质分子层厚度恰为2nm质膜模型：单位膜模型3.后来实验证明：人工制作的脂双分子层：不附着蛋白质，在电镜下也呈现为暗—明—暗三层式结构说明：细胞膜两侧在电镜下所显示出的暗线是蛋白质和脂类分子亲水端经锇酸染色后的反映单位膜优点：正确说明了一层单位膜在电镜下的三层式结构膜的流动镶嵌模型(fluidmosaicmodel)1972，S.J.Singer

5、andG.L.Nicolson中心思想：构成膜的蛋白质和脂类分子具有镶嵌关系，膜结构处于流动变化中。脂类分子：双分子层排列，膜的网架和基质，蛋白质镶嵌其中双性分子：亲水头、疏水尾；头朝水相，尾藏膜内部双分子层内外不对称膜的流动镶嵌模型蛋白质：嵌插在脂双层网架中，或黏附在脂双层的表面根据在膜上存在部位不同，膜蛋白分为两类：整合蛋白：以不同深度嵌插在脂双层中膜周边蛋白：附着于膜的表层流动镶嵌模型能够真实地说明膜的结构和属性被学术界所普遍接受成为深入研究生物膜公认的依据膜蛋白整合蛋白：均为双性分子非极性区插在脂双层分子之间极性区则朝向膜的表面，通过很

6、强的疏水或亲水作用力同膜脂牢固结合一般不易分离开，采用破坏膜结构或使用去垢剂例如，质膜中的Na+K+-ATP酶是典型的整合蛋白膜蛋白周边蛋白：与膜的结合比较疏松不需破坏膜结构，用温和的方法可分离例：人的红细胞内表面有一种蛋白—血影蛋白无论是整合蛋白还是周边蛋白，至少有一端露出膜表面，没有完全埋在膜内部的蛋白质分子用冰冻蚀刻法可显示蛋白质颗粒在脂双层的分布状况膜的特征(1)镶嵌性：由脂双分子层镶嵌以蛋白质(2)流动性：蛋白质分子和脂类分子不断地发生变化(3)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。(4)蛋白质极性：整合蛋白多肽链极性区露出膜表面，非

7、极性区则埋在脂双层的内部，故：蛋白质分子既与水溶性分子结合，也可与脂溶性分子亲和。膜的不对称性影响因素：膜成分—脂肪酸、胆固醇、蛋白等温度、pH、离子强度等实验证据细胞融合实验淋巴细胞的成斑和成帽反应凝集素的凝集作用膜的流动性晶格镶嵌模型和板块镶嵌模型补充：膜流动性的分子基础比较合理地说明：生物膜既具有流动性又具有相对完整性及稳定性类脂中有：晶态（有序板块）液态（无序板块）流动是局部的二、质膜与物质运输活细胞：开放性结构体系进行各种生命活动必然要同环境发生物质交换质膜：细胞与环境相互作用的前沿结构是细胞的一堵“墙”，更重要的是细胞的“大门”物质

8、经过质膜进出细胞的运输方式：膜泡运输：大分子和颗粒物质两种穿膜运输：离子和小分子（一）、膜泡运输大分子和颗粒物质较大量的进出细胞批量运输特点：物质进出