细胞的结构和功能细胞膜ppt课件.ppt

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1、细胞的结构和功能细胞膜细胞质膜的基本组成部分脂类：磷脂、胆固醇和糖脂蛋白质：单纯蛋白、糖蛋白和脂蛋白膜糖：细胞膜表面糖类的总称细胞膜结构的研究历史1.CharlesOverton1895推测细胞膜由连续的脂类物质组成。细胞膜的结构模型及特点2.荷兰科学家Gorter和Grendel1925用有机溶剂提取了人的红细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积，因而提出细胞膜由双层脂分子组成。3.三明治模型(片层结构模型):J.Danielli&H.Davson1935发现质膜的表面张力比油－水界面

2、的张力低得多，推测膜中含有蛋白质，从而提出了”蛋白质-脂类-蛋白质”的三明治模型。1959年提出了修正模型，认为膜上还具有贯穿脂双层的蛋白质通道，供亲水物质通过。认为:蛋白层是以非折叠、完全伸展的肽链形式包在脂双层的内外两侧。4.单位膜模型(unitmembranemodel):Robertson1959用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm,中间层为3.5nm，内外两层各为2nm。并推测:暗层是蛋白质,透明层是脂,并建议将这种结构称为单位膜。5.流动镶嵌模型:1972年Singe

3、r和Nicolson总结了当时有关膜结构模型及各种研究新技术的成就，提出了流动镶嵌模型，认为球形膜蛋白分子以各种镶嵌形式与脂双分子层相结合,有的附在内外表面,有的全部或部分嵌入膜中,有的贯穿膜的全层,这些大多是功能蛋白。细胞膜的结构模型细胞膜的研究历史磷脂一个极性的头部，两个非极性的尾部脂肪酸中具有不饱和脂肪酸1、脂类一、细胞膜的亚显微结构胆固醇的作用：提高双脂层的力学稳定性，调节双脂层流动性，降低水溶性物质的通透性。胆固醇糖脂约占膜脂的5％以下细胞识别中起受体的作用影响脂双层的流动性的因素1、磷脂分子中不饱和程度：不

4、饱和键越多，流动性越大。卵磷脂/鞘磷脂，比例越大，流动性越大；比例越小，流动性降低2、脂肪酸链越短，流动性越大。3、胆固醇含量越少，流动性越大。4、温度较高，流动性较高。意义：减小黏度、物质跨膜运输的基础、与酶活性有关◆构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体;◆是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上，得以执行特殊的功能;◆膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环境,一般膜脂本身不参与反应(细菌的膜脂参与反应);◆膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。有些膜蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时才

5、有功能。脂双层的主要功能2、膜蛋白膜蛋白的种类和功能反映了细胞膜的功能线粒体内膜和叶绿体类囊体膜可达75％，神经髓鞘只有25％。真核细胞质膜占50％左右，有受体，运输蛋白、酶等多种功能内在蛋白外在蛋白类型：膜蛋白与膜脂结合的方式1、内在蛋白疏水部分与磷脂的疏水部分以疏水力相结合，因为两端是带有极性的，因而大多是贯穿膜的内外。极性端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。内在蛋白与脂膜结合的方式2、有的内在蛋白只有一端亲水，只

6、是部分插入脂双层，暴露在膜外。内在蛋白（主要）特点：水不溶性以不同的程度嵌入膜内与脂质紧密结合外在蛋白的结合方式外在蛋白不与磷脂分子的疏水部分直接结合，只是以非共价键结合在固有蛋白的外端，或结合在磷脂分子的亲水头上。这类蛋白与细胞的吞噬、吞饮、变性运动、细胞分裂膜分割有关。有的本身具有抗原的作用外在蛋白特点：水溶性分布在膜表面与膜上的蛋白质或脂结合（三）脂锚定蛋白（lipid-anchoredprotein）脂锚定蛋白通过磷脂或脂肪酸共价结合锚定。分两类；一类是糖磷脂酰肌醇(GPI)连接的蛋白另一类脂锚定蛋白与插入质膜

7、内小叶的长碳氢链结合膜蛋白的流动由于膜蛋白的相对分子质量较大，同时受到细胞骨架的影响，它不可能象膜脂那样运动。主要有以下几种运动形式：①随机移动有些蛋白质能够在整个膜上随机移动。②定向移动有些蛋白比较特别，在膜中作定向移动。例如，有些膜蛋白在膜上可以从细胞的头部移向尾部。③局部扩散有些蛋白虽然能够在膜上自由扩散，但只能在局部范围内扩散。细胞融合荧光标记蛋白激光照射淬灭恢复FRAP影响膜蛋白流动的因素：温度蛋白质自身的大小和细胞的相互作用会影响或者限制膜蛋白的运动性膜蛋白的功能膜蛋白的功能生物膜的功能大多数由膜蛋白来执行

8、的运输蛋白载体或通道蛋白酶连接蛋白受体等膜骨架细胞膜内测，与各种活性的膜蛋白相连、由纤维蛋白组成的网架结构。维持细胞膜的形状季协助细胞膜完成多种生理活动3、膜糖类糖脂糖蛋白细胞膜表面糖类的总称只存在于细胞膜的外层核膜外表面有少量的膜糖其他膜结构中没有膜糖，如果有也只存在囊膜的内表面膜糖的功能①提高膜的稳定性②特异性识别③帮助新和成