第四章 细胞质膜与细胞表面幻灯片1.pptVIP

第四章 细胞质膜与细胞表面 Chapter Four Cell Membrane and Cell Surface 学习的目的 1、掌握细胞膜的分子组成及结构模型； 2、了解细胞膜骨架及其它表面特化结构； 3、掌握细胞外基质的主要成分及其特点； 4、掌握细胞表面的主要粘着因子； 5、掌握细胞连接的主要类型及其特点； 第一节 细胞膜与细胞表面特化结构 细胞膜（cell membrane）又称质膜(Plasma membrane)，是区分细胞内部与周围环境的动态屏障，也是细胞物质交换和信息传递的通道。 细胞质膜及其两侧,主要是外侧的附属物合起来称为细胞表面，它是一种具有许多生命功能的界面,与细胞的许多生命活动有关 一、质膜的化学组成 主要由膜脂和膜蛋白组成，另有少量糖，以糖脂和糖蛋白形式存在。 膜脂是膜的基本骨架，膜蛋白是膜功能的主要体现者。 （一）膜脂 主要有磷脂、鞘磷脂、糖脂和胆固醇。 1、磷脂：是构成膜脂的基本成分，占总膜脂50％以上。 结构：以甘油为骨架，结合2个脂肪酸链和1个磷酸基团，磷酸基团上再连接胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等。 特点：具1个极性头和2个非极性的尾。 线粒体内膜和某些细菌质膜上的心磷脂具3个非极性区。 磷脂的脂肪酸碳链 多为偶数，由16，18或20个碳原子组成。 常含不饱和脂肪酸，并多为顺式，顺式不饱和脂肪酸在烃链中产生30度的弯曲。 2、鞘磷脂 以鞘胺醇为骨架，与1条脂肪酸链组成尾部，头部也与磷酸结合。 脑和神经细胞富含鞘磷脂，原核细胞和植物无鞘磷脂。 鞘磷脂 3、糖脂 是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜上，约占总膜脂的5％，神经细胞膜约占5-10％。 也是两性分子。结构与鞘磷脂相似，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱。 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂，只有一个半乳糖残基作极性头部； 变化最多、最复杂的糖脂是神经节苷脂，头部包含一个或几个唾液酸和糖的残基。 糖脂的结构 ： 1. 半乳糖脑苷脂，2. GM1神经节苷脂，3. 唾液酸 神经节苷脂是神经元质膜中具特征性成分。 家族性白痴病患者就是细胞内缺乏氨基己糖脂酶，不能将神经节苷脂GM2 加工成GM3，GM2累积在神经细胞中，使中枢神经系统退化。 人的ABO血型也是由糖脂所决定 4、胆固醇 仅存在真核细胞膜上，动物细胞膜上含量高，植物细胞中含量少。 分子结构：分3部分，羟基作极性头部，非极性的类固醇环和一个碳氢链尾。 特点：分子较其它膜脂小，双亲性低 胆固醇 功能：提高脂双层稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。 在无胆固醇培养基中，不能合成胆固醇的突变细胞株很快发生自溶。 5、脂质体（liposome） 一种人工膜。在水面，磷脂分子亲水头部插入水中，疏水尾部伸向空气，搅动后形成双层脂分子的球形脂质体。 可用于转基因，或制备的药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入细胞内部。 脂质体 （二）膜蛋白 依与脂分子的结合方式，可分为： 1、整合蛋白(integral protein) 2、外周蛋白(peripheral protein) 3、脂锚定蛋白(lipid-anchored protein)。 ①、②整合蛋白；③、④脂锚定蛋白；⑤、⑥外周蛋白 1、整合蛋白(integral protein) 多为跨膜蛋白（transmembrane proteins），两性分子，疏水部分位于脂双层内部，亲水部分位于脂双层外部。 整合蛋白可以是单次跨膜、多次跨膜、多亚基跨膜等，一般含25-50%的α螺旋。 典型的单次跨膜蛋白：跨膜区域是右手a螺旋，二硫键和寡聚糖链都在非细胞质面。而在细胞质面，由于细胞内还原性环境，不形成二硫键。 形成亲水通道的整合蛋白跨膜区域有两种组成形式： 一、由多个两性α螺旋组成亲水通道：人红细胞膜上的带3蛋白。 二、由两性β折叠组成亲水通道 ：线粒体内膜上的孔蛋白。 整合蛋白的分离 由于有疏水结构域，整合蛋白与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂(detergent)才能从膜上洗涤下来，常用的有： （1）离子型去垢剂SDS； （2）非离子型去垢剂Triton-X100。 阴离子去垢剂十二烷基磺酸钠 (SDS)和非离子型去垢剂Triton X-100 的结构 Solubilizing membrane proteins with a mild detergent. The de