膜脂在水溶液中自动形成双层生物膜的化学组成球状分子团脂.ppt

第四章 细胞膜与物质的跨膜运输 （一）磷脂的分子结构 1.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。脂肪酸链长短不一，通常为14-24个碳原子组成，一条烃链不含双键（饱和的），另一条烃链含有一个或几个顺式排列的双键（不饱和的），形成一个30°角的弯曲。 膜脂 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。 膜脂在水溶液中自动形成双层 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 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 生物膜的特性 （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。 影响膜流动性的因素 E. Overton 1890 发现凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。 E. Gorter F. Grendel 1925 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，因而推测细胞膜由双层脂分子组成。 J. D. Robertson 1959 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，它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成，总厚约7.5nm。 （三）液态镶嵌模型(fluid mosaic model)：1972年，Singer和Nicolson提出。认为脂双层构成膜的连续主体，它即具有固体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。蛋白分子以不同程度镶嵌于脂双分子层中。膜脂和膜蛋白具有流动性和不对称性. 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。 生物膜的流动性 利用细胞融合技术观察蛋白质运动 三 细胞膜的分子结构模型 （一）片层结构学说（夹层学说） 1935年 Danielli和 Davson提出。认为细胞膜是三层夹板式结构，由蛋白质 － 磷脂 — 蛋白质组成。 （二）单位膜模型 生物膜的分子结构模型 单位膜模型(unit structure model)：20世纪50年代末 Robertson用电镜观察发现生物膜均呈二暗夹一明的 三层结构，称为单位膜。说明了生物膜在形态上的共性。 细胞膜（cell memberane) 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（plasma membrane）。 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。 功能愈复杂，蛋白质所占比例越大。 一、膜脂是构成细胞膜的基本骨架 生物膜上的脂类统称膜脂，。 生物膜的化学组成 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 生物膜的化学组成 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) 磷脂 磷脂约占整个膜脂的50％以上。 甘油磷脂 胆 碱 磷 酸 甘 油 脂 肪 酸 链 极性头部（亲水基团） 非极性尾部（疏水基团） 肪 酸 链 不 饱 和 脂 磷脂酰胆碱的分子结构 亲水基 疏水基 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。 2. 胆固醇： 生物膜的化学组成 组成： 是含一个或几个