第五章细胞膜的结构.ppt

第五章 细胞膜及其表面;;;What is cell?;原始细胞(primal cell) ;细胞构成之两大基本结构体系;几个重要的概念;几个重要的概念; 单位膜(unit membrane):生物膜在透射电镜下有共同的形态结构特征，均为 “两暗夹一明”的三层结构，这三层结构又称为单位膜。 ;细胞膜的生物学意义; part 1 The chemical composition of plasma membrane; 第一部分 细胞膜的化学组成; Membrane proteins 膜蛋白：功能体现; Membrane lipids characters;膜脂; Membrane lipids functions;？？？？？;磷脂;组成：磷脂酰碱基和脂肪酸链通过甘油基团结合。 以甘油为骨架，在骨架两端分别结合两个脂肪酸 链和一个磷酸基团，胆碱等分子籍磷酸基团连接 到脂分子上。;极性头部基团（亲水）;类型 区分：X?胆碱、丝氨酸、乙醇胺或肌醇等分子籍 磷酸基团连接到脂分子上。 磷脂酰胆碱（PC，旧称卵磷脂） 磷脂酰丝氨酸（PS） 磷脂酰乙醇胺（PE，旧称脑磷脂） 磷脂酰肌醇（PI） ;;鞘磷脂;双亲性分子有自我装配和自我封闭的特点因此在水环境中存在三种形式 ;磷脂的作用 ;胆固醇;极性头部;Cholesterol whithin the membrane;胆固醇作用： 提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。;糖 脂;类型 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂，它只有一 个半乳糖残基作为极性头部；变化最多、 最复杂的糖脂是神经节苷脂。;1. 半乳糖脑苷脂，2. GM1神经节苷脂;糖脂作用 存在于膜的非胞质面单层，糖基暴露于 细胞表面，可作为受体参与细胞识别及 信号转导的过程。;二 、膜蛋白 Membrane proteins;膜蛋白;（一）内在蛋白（intrinsic protein）;;（二）外周蛋白（extrinsic protein） ; Membrane proteins functions;三、膜糖类 Membrane carbohydrates;膜糖类存在的形式： 1以寡糖或多糖链共价结合于膜脂分子上形成糖脂 （glycolipids） 。 2以寡糖或多糖链共价结合于膜蛋白分子上形成糖 蛋白（ glycoproteins ）。 ;glycocalyx; 膜糖类功能： 保护细胞表面, 细胞识别和黏 着、信息传递。;第二部分 细胞膜的分子结构模型; 一 、片层结构模型; 二、单位膜模型 Unit membrane model ;单位膜模型：所有的生物膜都有相似的结构。磷脂双分子层构成膜的主体，其极性头部向外，与附着的蛋白质分子构成暗带，厚约2nm。脂类分子的疏水尾部向内构成明带， 厚约3.5nm 。单位膜厚约7.5nm。; 三、液态镶嵌模型 Fluid mosaic model ;Fluid mosaic model;“流动镶嵌模型”主要强调了膜的动态性和球 形蛋白质与脂双层的镶嵌关系。没有阐述膜 流动性的分子基础（具有流动性的质膜在变 化过程中如何保持膜的相对完整和稳定性）。;晶格镶嵌模型 脂蛋白和其周围的脂类分子构成 膜的晶态部分（晶格），具有流动性的脂类呈 小片的点状分布。这些晶格对于脂类分子的运 动具有限制的作用。 板块镶嵌模型 生物膜是由同时存在的不同流动 性的板块镶嵌而成的动态结构。即处于有序结 构的“板块”无序结构的“板块” 连续的动态平衡 之中。 ;第三部分 膜的理化特征;Membrane Fluidity 1.Fluidity of Membrane lipids 2.Fluidity of Membrane proteins 3.Significance of Membrane Fluidity ;;旋转运动（rotation）：围绕与膜平面 垂直的轴进行快速旋转。 弯曲运动（flexion）：膜脂分子的氢链 弯曲运动，分子尾端的摆动幅度大，靠 近极性头部区域的摆动幅度小。 伸缩震荡运动：脂肪酸链沿着双分子层 平面相垂直的轴进行伸??震荡运动。;1.侧向扩散;影响膜脂流动性的因素;;;主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。 侧向扩散指膜蛋白在膜脂中自由漂浮和在膜表面扩散。 旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动。;膜蛋白的运动性;小鼠细胞;光脱色恢复技术;质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。 物质运输、信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。;Membrane Asymmetry