第三章细胞膜和细胞表面幻灯片.pptVIP

第三章 细胞质膜与细胞表面 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 第三节 细胞表面的特化结构及细胞外被 【要点综述】 生物膜的结构模型、基本结构、膜的化学组成及其与膜功能的关系和生物膜的基本特征。 细胞表面的特化结构。 细胞外被的组成与功能。 第一节 细胞质膜结构模型 细胞质膜 细胞内的膜系统 生物膜 一、 生物膜的结构模型 ⒈ 生物膜结构模型的发展历程 ⑴ 1935年 Davson和 Danielli提出“蛋白质---脂质---蛋白质”的三明治结构（或叫双分子片层结构）模型。 是第一次用分子术语描述的结构，并将膜结构同所观察到的生物学理化性质联系起来，对后来的研究有很大的启发。 ⑵ 1959年Robertson提出单位膜模型。 J.D.Robertson利用电子显微镜技术详细研究各种膜结构，发现电镜下的细胞膜是类似铁轨样的结构，两条暗线被一条明亮的带隔开，显示暗——明——暗的三层，总厚度为7.5nm，中间层为3.5nm，内外两层各为2nm。 他推测：暗层是蛋白质，透明层是脂，并建议将这种结构称为单位膜。 ⑶ 1972年S.J.Singer和G.Nicolson总结了当时有关膜结构模型及各种研究的新成就，提出了生物膜的流动镶嵌模型。 该模型强调了膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，较好地体现了细胞膜的功能特点，被广泛接受，也得到许多实验结果的支持。 ⑷ 1988年Simon提出脂筏模型。 生物膜上存在有胆固醇、鞘磷脂等形成的相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样承载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。 已有研究发现不同类型的脂筏在细胞信号转导、物质跨膜运输及HIV等病原体侵染细胞过程中起重要作用。 Work by Dr. James Hildreth of Johns Hopkins University, and others, has shown that over 90% of HIV budding out of cells occurs at a region of the cell rich in adhesion molecules, called lipid rafts（脂筏）. These lipid rafts are important for several functions that include transporting materials into, out of and throughout cells. They’re not only important for HIV, but for other viruses such as influenza and measles (麻疹). Understanding the role of lipid rafts in HIV may have important implications for developing new therapies（疗法）. ⒉ 生物膜的结构特点 具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子以非极性尾部相对，极性头部朝向水相形成可运动的脂质双分子层，它是组成生物膜的基本结构成分。 可运动的蛋白质以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面。 生物膜可以看成是在脂双层分子中镶嵌蛋白质的二维溶液。 二、 生物膜的化学组成 膜脂 膜蛋白 ⒈ 膜脂 主要种类包括： 磷脂 糖脂 胆固醇和中性脂质 →磷脂： 甘油磷脂： ◆磷脂酰胆碱（卵磷脂）：PC ◆磷脂酰丝氨酸：PS ◆磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）：PE ◆磷脂酰肌醇：PI 鞘磷脂：SM ★ 磷脂分子主要的结构特征 ■磷脂分子具有双亲媒性，称为双亲媒性分子； ■磷脂分子的亲水端（即极性端）是磷脂酰碱基，称为头部； ■磷脂分子的亲脂端（即疏水端或非极性端）是两条长短不一的脂肪酸链（心磷脂除外）, 称为尾部,一般含有14～24个偶数碳原子； ■如果脂肪酸链含有一个或数个双键,双键的存在会导致不饱和链有一定程度的扭转和弯曲。 ★ 甘油磷脂分子结构特征 ★ 鞘磷脂分子结构特征 →糖脂 ●细胞膜中的糖类通过共价键同膜脂相连即为糖脂； ●糖脂在细胞膜上存在具有普遍性,其含量占膜脂总量的5%以下，在神经细胞膜上含量较多，约5%～10%； ●最简单的糖脂是脑苷脂类,仅有一个半乳糖或葡萄糖残基作为极性头部； ●最复杂的糖脂是神经节苷脂,可含多达7个糖残基，是神经原细胞膜中具特征性的成分； →胆固醇：CI ●动物细胞膜上胆固醇含量较高，少数植物细胞膜上也含有，细菌细胞膜中没有； ■分子较小，具较低的双亲媒性 ■具有调节膜的流动性、增加膜的稳定性、降低水溶性物质的通透性等作用。 ■是脂筏的基本结构成