细胞膜ppt1.ppt

单位膜模型（unit membrane model） 50年代末，J.D.Robertson 提出 单位膜模型的不足 把膜结构描写成静止不变的； 无法解释膜的功能活动； 各种膜有各自的特定厚度，并不都是7.5nm； 蛋白质提取的难易程度不同； 各种膜的蛋白质和脂类的比率不同。 液态镶嵌模型（fluid mosaic model） 1972年，S.J.Singer和G.L. Nicolson提出（获诺贝尔奖） 液态镶嵌模型的中心主张 生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体； 球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中，分布不对称； 膜的结构处于流动变化之中，膜蛋白和膜脂具有流动性。 液态镶嵌模型的不足 不能说明膜在变化过程中如何保持膜的完整性和稳定性； 忽略了蛋白质对脂质分子流动性的控制作用； 忽略了膜各部分流动性的不均匀性。 晶格镶嵌模型 用膜脂可逆地进行无序（液态）和有序（晶态）的相变来解释生物膜的流动性； 膜镶嵌蛋白对脂类分子的运动具控制作用，镶嵌蛋白和它周围的脂类分子形成晶格状态； 流动的脂质呈小片、点状分布，所以脂质的流动是局部的，并非整个脂双层都在流动。 1977年，Jain和White提出。 生物膜是由具有不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。 板块镶嵌模型 第三节 膜的特性 一、生物膜的流动性 二、生物膜的不对称性 项 荣 shirlesmile@csu.edu.cn 中南大学生物科学与技术学院细胞生物学系 细胞膜 (Cell Membrane) 又称质膜 (Plasma Membrane) 细胞膜的重要性 是细胞的边界，使细胞具有相当独立性； 有选择通透性，使细胞获得相对稳定的内环境； 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效有序进行； 与外界环境进行信息交流，接受外界信号的调控，使细胞更适应环境变化； 介导细胞之间、细胞与外基质之间的连接，是细胞分化的前提； 形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 第一节 细胞膜的化学组成 第二节 膜的分子结构模型 第三节 膜的特性 第四节 细胞膜的物质运输 第五节 细胞表面抗原与免疫 第六节 细胞膜与疾病 第一节 细胞膜的化学组成 各种细胞生物膜的化学组成 膜的类别 蛋白质(%) 脂类(%) 糖类(%) 神经髓鞘细胞 18 79 3 人红细胞 60 40 微量 大鼠肝细胞 46 42 5-10 大鼠骨骼肌细胞 65 35 微量 大鼠线粒体 70 27-29 1-2 HeLa细胞 60 40 2.4 质膜的化学组成 一、脂质成分 大约占总组分的75%-25% ，构成质膜的骨架和起保护作用。 25%-75% ，生物膜功能的体现者。 二、蛋白质 三、糖类 2%-10%，可能与细胞的识别和粘附功能相关。 三种膜脂类型 磷脂 糖脂 胆固醇 兼性分子：双亲媒性分子 极性头部：具亲水性 非极性尾部：具疏水性 脂质体的类型 (a)水溶液中的磷脂分子团； (b)球形脂质体； (c)平面脂质体膜； (d）用于疾病治疗的脂质体的示意图 根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。 脂质体的应用 ?研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质； ?脂质体中裹入DNA可用于基因转移； ?在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体 磷脂 甘油磷脂： 鞘磷脂： 磷脂酰胆碱 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇 磷脂酰碱基、甘油、脂肪酸 磷脂酰碱基、鞘氨醇、脂肪酸 磷脂的作用 磷脂是膜的重要组成部分； 磷脂酰肌醇在信息传递中起重要作用。 胆固醇（cholesterol） 羟基（极性） 甾环 （非极性） 碳氢尾部 （非极性） 与磷脂的脂肪酸的烃基结合，降低脂质双分子层的可变形性和对水溶性小分子物质的渗透性； 阻止磷脂烃基进一步压缩和脂质双分子层相变成晶格形式。 胆固醇在细胞膜中的功能 糖脂（glycolipids）：鞘氨醇的衍生物 脑苷脂（cerebroside） 神经节苷脂（ganglioside） 神经节苷脂的作用 在神经传导中起重要作用； 是膜上的受体，如破伤风毒素、霍乱毒素、干扰素、促甲状腺素、绒毛膜促性腺激素、5-羟色胺等的受体，就是不同神经节苷脂。 转运 酶活性 信号转导 附着 膜蛋白的功能 细胞识别 细胞连接 整合/内在蛋白（integral protein）：不同程度镶嵌在脂双层的内部，紧密结合。 膜蛋白 周边/外在蛋白（peripheral protein）：附着在膜内外表面，疏松结合。 改变溶液的pH值或盐离子浓度都可使周边蛋白从膜上脱落。 去污剂破坏膜结构后，才可使