医学细胞生物学细胞膜与细胞表面分析.ppt

第4章细胞膜与细胞表面 本章内容 4.1 细胞膜的化学组成 4.2 细胞膜的分子结构模型及特性 4.3 细胞表面及其功能 4.4 细胞表面的特化结构 细胞膜的结构模式图 与细胞膜相关的概念 细胞被（cell coat）----- 糖蛋白、糖脂 的糖链向膜外伸展、交织而成的毯状构造。也称糖被（glycocalyx）。 细胞表面（cell surface）------ 由细胞被、 细胞膜和胞质溶胶 构成的复合结构。 广义上，还包括鞭毛、纤毛、微绒毛等表面特化结构 细胞连接。 细胞表面的范畴 4.1 细胞膜的化学组成 膜 脂 ----- 构成膜的主体 蛋白质 ----- 参与构成膜主体 糖 类 ----- 3%~10%(糖脂、糖蛋白) 水 ----- 膜的内外表面，80％自由水 无机盐 ----- 少量，为膜蛋白组分 不同细胞的膜，三种主要物质比例相差大 膜中各成分的比例 1、磷脂 磷脂酰胆碱 （卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 神经鞘磷脂 （鞘磷脂） 磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸 卵磷脂的结构 l?头部: 胆碱+磷酸+甘油 极性、亲水 l?尾部: 脂肪酸 非极性、疏水 脂质体(Liposome) 除作为生物膜的研究模型，更重要的用途是作为临床上各种药物的载体；遗传性疾病基因疗法中靶基因的运载体，可将靶基因高效率地导入待治疗的细胞。 2、胆固醇 胆固醇与磷脂的关系 3、糖脂的结构与功能 ◇糖脂——磷脂衍生物 ——糖基取代磷脂头部的磷酸胆碱。 ◇糖脂功能：膜受体。 4.1.2 膜蛋白种类、 分布和功能 ?膜蛋白 ——约占细胞总蛋白 25％ 膜各种功能的执行者 1.按位置分: ◆外周蛋白——膜内外表面 ◆镶嵌蛋白——嵌在脂质双分子层中 or 跨膜存在（跨膜蛋白） 2.按膜蛋白与膜脂的相互关系分： ①以单一的α螺旋形式伸展越过脂质双层的跨膜蛋白 ②以多个螺旋形式多次越过质膜的球形蛋白 ③位于质膜内表面的膜外在蛋白 ④位于质膜外表面的膜外在蛋白 ⑤位于膜脂双分子层内表面的膜外周蛋白 ⑥位于膜脂双分子层外表面的膜外周蛋白 3.按功能分： ①运输蛋白 ②连接蛋白 ③受体蛋白 ④催化蛋白 本章内容 4.1 细胞膜的化学组成 4.2 细胞膜的分子结构模型与特性 4.3 细胞表面及其功能 4.4 细胞表面的特化结构 4.2 细胞膜的分子结构模型及特性 4.2.1 膜的分子结构模型 eg：单位膜模型、流动镶嵌模型… 流动镶嵌模型 流动镶嵌模型要点： ①强调了膜结构的流动性。 ②强调了膜结构的不对称性和不均匀性。 ③膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。 4.2.2 细胞膜的特性 1、膜的不对称性（膜脂、膜蛋白不对称） 2、细胞膜的流动性 ? 膜的动态结构，由膜分子的运动决定。 磷脂双分子层具流动性。 ? 生理温度下，处于液态与晶态间的过渡状态 ----液晶态（由磷脂的各种运动引起）。 温度下降，液晶态 晶态， 温度上升，晶 态 液晶态， 这种膜状态的改变称为 相变。 引起相变的临界温度称为相变温度。 膜脂的运动 温度高于相变温度 液晶态的膜脂流动，即膜脂分子的运动 。 其运动方式有以下四种： ①翻转运动 ②测向扩散 ③钟摆运动 ④旋转运动 膜脂的流动性示意 膜蛋白的运动 细胞膜脂的运动使膜蛋白产生了运动。 膜蛋白的运动方式： ①转动 ②侧向扩散（在磷脂海洋中漂浮的冰山） 证明膜蛋白流动性的实验： 人鼠细胞融合实验. 人鼠细胞杂交实验 3. 细胞膜的选择透性 选择透性（半透性）：让部分物质通过。 细胞膜对不同性质物质的通透性差异大 一般地： 脂溶性 、分子小、不带电物质易透过。 eg： 水分子、磺胺药，易透过膜 本章内容 4.1 细胞膜的化学组成 4.2 细胞膜的分子结构模型与特性 4.3 细胞表面及其功能 4.4 细胞表面的特化结构 4.3 细胞膜的功能 保护屏障、物质和信号交换的门户