第4章 细胞膜与表面课件.pptVIP

* 第三节 膜骨架 * （三）、膜骨架与细胞表面的特化结构 ?膜骨架的概念 指细胞质膜下与膜蛋白相连，由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 ◆人们对膜骨架的认识，大多来自于对红细胞的研究。 特殊结构：膜下的膜骨架系统，膜表面的其它特化结构：鞭毛、纤毛、微绒毛、细胞变形足等。 * 电镜下的红细胞 * 红细胞 ◆ Red Blood Cells是结构最简单的细胞: ■ 成熟的红细胞没有细胞器； ■ 质膜是红细胞惟一的膜结构； ■ 红细胞质膜易于提纯和分离； ◆ 红细胞的基本性质 ■ 成熟的红细胞呈双面凹或单面凹陷的盘状； ■ 红细胞的主要功能是携带O2和运输CO2，红细胞的寿命约为120天，一生中要行走500,000米。 * 红细胞血影（Erythrocyte Ghost） * 红细胞质膜蛋白及膜骨架 ?问题提出的依据∶ ◆行程∶500,000米 ◆要多次穿过小于自身直径一半的微小通道; ◆要在脾脏内经受少氧、低pH值的不利条件; ◆又要经过心脏内瓣膜涡流冲击，但始终保持结构的完整。 * Erythrocyte Membrane Skeleton 主要膜骨架蛋白: 血影蛋白Spectrin锚蛋白ankyrin 肌动蛋白actin 带4.1蛋白 带3蛋白 (都是外周蛋白) * ① 首先是血影蛋白与4.1蛋白、肌动蛋白的相互作用:血影蛋白的α和β亚基形成二聚体，在红细胞膜内，血影蛋白多为4聚体。血影蛋白4聚体在4.1蛋白的帮助下同肌动蛋白结合组成骨架的基本网络。 ② 4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用:4.1蛋白的N端区域在生理状态下带正电荷，而血型糖蛋白带负电荷，所以4.1蛋白能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。 ③ 锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白的相互作用:锚定蛋白N端可与带3蛋白结合，还可与血影蛋白结合，由于带3蛋白是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白，所以锚定蛋白起媒介作用将骨架蛋白与质膜相连。 红细胞膜骨架的装配过程: * 膜骨架蛋白网络与细胞膜之间的连接主要通过锚蛋白。此外，带4.1蛋白还可以与血型糖蛋白或带3蛋白结合，起到与质膜连接的作用。 * Functions of membrane proteins * 总结： 膜的特征： 细胞膜的功能： 脂质双分子层，蛋白质镶嵌其中；不对称性、流动性 ? 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; ? 选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递; ? 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递; ? 为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行; ? 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接; ? 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 膜的成分： 膜脂和膜蛋白 * Thinkings!!! 流动镶嵌模型的要点？ 膜蛋白的分类，内在蛋白与膜脂的结合方式？ * 第四章 细胞质膜 Plasma Membrane * Outline 第三节 膜骨架 第一节 细胞质膜的结构模型 第二节 生物膜的基本特征与功能 * 第一节 细胞质膜的结构模型 细胞质膜(plasma membrane)或细胞膜(cell membrane)： 生物膜(bio－membrane)： 围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜 细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜。 * 细胞的生物膜体系 * 一、生物膜的结构模型 “三明治式”结构模型： “蛋白质-脂质-蛋白质” 。 Davision Danielli (1935), Gorter Grendel (1925) 单位膜模型(unit membrane model）： 所有的生物膜都是由“蛋白质-脂质-蛋白质” 的单位膜构成。 J.D.Robertson（1959） 流动镶嵌模型(fluid mosaic model) ：生物膜是由磷脂双分子层和蛋白质构成,膜蛋白和膜脂均可侧向运动，膜蛋白是镶嵌于脂双分子层中，是不对称分布的。 S.J.Singer和G.Nicolson（1972） 脂筏模型（lipid rafts model）： * 流动镶嵌模型(fluid mosaic model) 脂类物质以双分子层排列，构成膜的骨架； 镶嵌性 蛋白质分子镶嵌在脂双层的网架中。存在方式有内在蛋白（整体蛋白）和外在蛋白（边周蛋白）。 不对称性 蛋白质分子和脂质分子在膜上的分布具不对称性，膜两侧的分子性质和结构不同。 流动性 脂质双分子层和蛋白质是可以流动或运动的 * Typical plasma Membrane 胆固醇 磷脂 膜蛋白的非极性区 糖基链 蛋白链 糖蛋白