第四章细胞质膜课稿.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （五）脂膜的运动 1、侧向运动 2、脂分子绕轴心的自旋运动 3、脂分子尾部的摆动 4、双层脂分子之间的翻转运动 二、膜蛋白 占核基因组编码蛋白质的30%。 根据与脂分子的结合方式分为： 整合蛋白（内在膜蛋白，integral protein） 外周蛋白（整合膜蛋白，peripheral protein） 脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）。 ①,② integral protein； ③,④ lipid-anchored protein ； ⑤,⑥ peripheral protein 整合蛋白为跨膜蛋白（transmembrane proteins），两性分子。跨膜结构域为1至多个疏水的α螺旋。与膜的结合紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。 离子型去垢剂SDS 非离子型去垢剂Triton-X100 外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面蛋白或脂分子结合，改变溶液的离子强度、提高温度就可以从膜上分离下来。 一个蛋白可以由多个亚基构成，有的亚基为跨膜蛋白，有的则结合在膜的外部。 脂锚定蛋白分为两类： 糖磷脂酰肌醇(GPI)连接的蛋白位于细胞膜的外小叶，用磷脂酶C处理细胞，能释放出结合蛋白。许多细胞表面的受体、酶、细胞粘附分子和PrPC都是这类蛋白。 另一类脂锚定蛋白与插入质膜内小叶的长碳氢链结合。 脂蛋白通过共价结合脂分子插入脂分子中，锚定在质膜中，蛋白质位于脂双层外。 1、脂肪酸结合到膜蛋白N端的甘氨酸残基上； 2、烃链结合到膜蛋白C端的半胱氨酸残基上，有时另一条烃链或脂肪酸结合到近C端的其他Cys残基上，双重锚定。 3、通过糖脂锚定在细胞质膜上。因含有磷脂酰基肌醇（PI），因此称为磷脂酰基肌醇糖脂（GPI），称GPI锚定。磷脂酰基肌醇结合的2个脂肪酸链插入到质膜中，同时肌醇与寡糖链结合，寡糖的磷酸己醇胺与蛋白质共价结合。双锚定 内在蛋白与膜脂结合的方式 1、与脂双层分子的疏水核心相互作用，最重要最基本的方式。 2、带正电AA残基与负电脂分子形成离子键；或者负电AA残基通过Ca，Mg等阳离子同负电脂分子作用 3、通过半胱氨酸共价结合到脂肪酸分子上，靠脂肪酸插入插入脂双层中 第三节 细胞表面的分化 包括膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等结构。 一、细胞外被 动物细胞表面富含糖类的结构，也称为糖萼。用钌红染色后，在电镜下可显示厚约10~20nm的结构，边界不甚明确。 作用：保护、通信、并与细胞表面抗原性有关。 红细胞质膜上的糖鞘脂是AB0血型系统的血型抗原，糖链结构基本相同，但末端糖基不同。A型血的糖链末端为N-乙酰半乳糖；B型血为半乳糖；O型血则缺少这两种糖基。 Simplified diagram of the cell coat (glycocalyx) 二、膜骨架 质膜下纤维蛋白组成的网架结构；位于质膜下约0.2μm厚的溶胶层。 主要作用：维持质膜的形态。 模式材料：红细胞，经低渗处理破裂释放出内容物，留下一个保持原形的空壳，称为血影（ghost）。 经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，血影成分主要有： 血影蛋白：由结构相似的α链、β链组成异二聚体，两个二聚体头与头相接连形成四聚体。 锚蛋白（ankyrin）：与血影蛋白和带3蛋白的胞质部相连，将血影蛋白网络连接到质膜上。 带三蛋白：阴离子载体，通过交换Cl－，使HCO 3 －进入红细胞。为二聚体，每个单体跨膜12次。 血型糖蛋白：单次跨膜糖蛋白，功能尚不明确，与MN血型有关，与带4.1蛋白相连。 红细胞膜骨架的构成： 血影蛋白四聚体游离端与短肌动蛋白纤维（约13~15单体）相连，形成血影蛋白网络。通过两个锚定点固定在质膜下方： 通过带4.1蛋白与血型糖蛋白连结； 通过锚蛋白与带3蛋白相连。 这一骨架系统赋与了红细胞质膜的刚性与韧性，得以几百万次地通过比它直径还小的微血管、动脉、静脉。 三、质膜的特化结构 如：微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛，结构细微，只能在电镜下观察到。 （一）微绒毛microvilli 是细胞表面伸出的细长突起，直径约为0.1μm 。 内芯由肌动蛋白丝束组成。肌动蛋白丝之间由许多微绒毛蛋白（villin）和丝束蛋白（fimbrin）组成的横桥相连。 微绒毛处质膜有myosin I 构成的侧臂与肌动蛋白丝束相连。 作用：扩大了细胞的表面积，有利于细胞同外环境的物质交换。如小肠上微绒毛，使细胞表面积扩大了30倍。 小鼠小肠上皮细胞的冰冻断裂电镜照片 M为线粒体，MV为微绒毛 SEM image of alveolar (Lung) macr