医学细胞生物学细胞膜(上)ppt课件.ppt

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1、第三章细胞膜细胞膜包围在细胞外表面的一层界膜，又称质膜细胞膜作用屏障作用细胞内外的物质运输及能量交换信号传导细胞识别生物膜细胞膜胞内膜在真核细胞中，除了细胞膜以外的细胞内所有膜相结构的膜。胞内膜所有生物膜具有非常相似的结构,即“二暗一明”的膜式结构又叫三层夹板式结构。细胞膜细胞质专题一生物膜的化学组成脂类蛋白质糖类水无机盐金属离子Cytc1↑Fe-S↑CytbCyta↓Cyta3NADH＋H＋琥珀酸2H＋H＋H＋Fe-S↑FMN2H＋CoQFe-S↑FADCytcO2ADP＋PiATP2H＋线粒体内膜

2、上的蛋白分布一、膜脂这些生物膜中的脂类成分统称膜脂。膜脂都是“双亲媒性分子”，也叫“两性分子”或“兼性分子”。既有亲水的头部（极性），又有疏水的尾部（非极性）。磷脂糖脂胆固醇分类膜脂分子的共同特点磷脂甘油磷酯（甘油构成的磷脂）鞘磷脂（鞘氨醇构成的磷脂）磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇含有磷酸基团的脂类统称为磷脂。X极性头部基团（亲水）非极性尾部基团（疏水）胆固醇极性头部平面甾环结构非极性尾部胆固醇作用：（1）调节膜的流动性。在相变温度之上，避免膜的流动性过大；在相变温度之下，也可避免膜的流

3、动性骤降，阻止磷脂分子尾部的凝聚（2）有加固膜稳定性的作用。糖脂连接一个或几个糖基的脂类，称为糖脂。糖链暴露于细胞的外表面（即非胞质侧），与细胞识别和信号传导都有关动物细胞的糖脂几乎都为鞘氨醇的衍生物。鞘磷脂半乳糖脑苷脂神经节苷脂糖脂是鞘氨醇的衍生物，与鞘磷脂十分相似。糖脂属于兼性分子，糖基为极性头部，脂类为非极性的尾部糖脂主要有两种：最简单的糖脂——半乳糖脑苷脂复杂糖脂——神经节苷脂膜脂的作用在水溶液中自动排列构成脂质双分子层，形成膜的主体部分。膜脂成分都是双性分子，既有亲水头部又有疏水尾部，限制了

4、水分子和离子的自由通过，构成了分割两个水溶液环境的屏障，保证了细胞内环境的稳定脂质双分子层呈现出二维流体状态，使膜具有一定的运动性，从而保证了膜的许多重要生理功能的完成二、膜蛋白膜蛋白：组成生物膜结构的蛋白质。外周蛋白（周围蛋白）：镶嵌蛋白（整合蛋白）：多附在膜的内表面（胞质侧），为水溶性的。不同程度镶嵌在脂双层的内部。1.单次穿膜脂质双层非胞质面胞质面123452.多次穿膜3.与单层脂质的烃链直接结合4.通过自己的一个寡糖链与膜脂结合。5.与镶嵌蛋白的亲水区结合镶嵌蛋白外周蛋白膜蛋白的功能一、膜镶嵌

5、蛋白的功能：受体（识别、传递信息）载体蛋白（物质运输）通道蛋白（物质运输）酶（催化、供能）抗原二、膜外周蛋白的功能：参与细胞运动（如：胞吞作用、变形运动、细胞质分裂时胞膜的缢裂作用）支持作用连接作用膜中含有的糖类成分称为膜糖类。分布：细胞膜外表面（非胞质侧）糖类+膜脂共价键糖脂糖类+膜蛋白糖蛋白共价键三、膜糖类细胞外被细胞外表的糖链（糖脂和糖蛋白的寡糖侧链；蛋白聚糖的多糖链）与细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起，形成一层外被，也称为细胞衣或糖萼。细胞外被的功能：似“天线”，在细胞与外界联系、信息交流和细

6、胞识别等活动中都有重要作用。维持细胞周围外环境的水盐平衡，稳定细胞生存环境。位于跨膜蛋白和膜脂上的寡糖侧链有助于糖脂和糖蛋白功能的实现。专题二细胞膜的分子结构模型一、单位膜模型“两暗一明”的三夹板式结构。以磷脂双分子层为膜的主体，其亲水的头部朝外、内表面，与附着的蛋白质形成暗线；其疏水部构成明线。优点：指出了生物膜在结构上的共同点和某些属性。不足：无法说明膜的动态结构和不同膜的个性特点蛋白质：单层肽链——折叠结构脂双层细胞膜细胞质二、液态镶嵌模型要点：生物膜是镶嵌有蛋白质的脂类二维排列的液态体，它是一

7、种动态的、不对称的具有流动性的结构。其中流动的脂质双分子层构成了膜的连续主体,球形的膜蛋白有的镶嵌在脂质双分子层中，有的附着在脂质双分子层的表面。优点：该模型强调了膜的流动性和不对称性，较好地解释了细胞膜的功能特点。不足：不能说明流动性的质膜在变化过程中，如何保持膜的相对完整性和稳定性。脂质双分子层极性头部疏水尾部镶嵌蛋白外周蛋白三、晶格镶嵌模型主要提出“界面脂”。指出蛋白质对脂类分子的运动有控制作用，脂质的流动性是有限的。界面脂：镶嵌蛋白周围，不移动的脂质分子。板块模型膜的各部分的流动性非均一状态，

8、膜由不同流动性的板块构成。流动性小的有序板块被流动性大的无序板块分割而这二者之间处于连续的动态平衡之中。不同板块脂筏研究发现，仅就膜脂单层来看，其脂质分子的分布也是不均一的。有富含胆固醇和鞘磷脂的微区，其中聚集一些特定的膜蛋白，这些区域比膜的其他部分要厚，更有秩序，较少流动，称为“脂筏”（见图片）专题三细胞膜的主要特性一、细胞膜分子分布的不对称性（一）膜脂的不对称性脂质双分子中，内、外层所含的磷脂种类有明显不同。糖脂全部分布在非胞质侧的单层脂质分子中。就