3第五章 细胞膜及其表面-1.ppt

第一节 细胞膜的分子结构和特性 一、膜的化学组成 (一) 膜脂 生物膜上的脂类统称膜脂。 膜 脂 磷 脂 (phospholipid) 糖 脂 (glycolipid) 胆固醇 (cholesterol) * 首先了解一下细胞膜的概念，细胞膜又称质膜，是包围在细胞质外周的一层界膜。 细胞膜的功能首先是起到一个屏障作用，阻止细胞内成分外漏，防止与周围介质混合，使细胞具有相对独立和稳定的内环境。细胞膜另一个功能就是作为门户，控制细胞内外物质、信息、能量的交换，对周围环境的变化作出应答。 在细胞中除了质膜外，------，统称为生物膜。 细胞的每一种功能活动几乎都与膜的作用相联系，本章重点介绍细胞膜的结构功能，并因此而对各种生物膜有个基本认识。 * 第一节介绍细胞膜的分子结构和特性。 首先了解膜的化学组成。细胞膜主要化学成分有脂类、蛋白质、糖类，还有少量水、无机盐和金属离子。 各种生物膜组成成分的比例有不同，主要体现在蛋白质与脂类的比例上。我们知道，蛋白质是生物活性物质，细胞的很多生命活动都借助蛋白质来完成，因此，一般说来，功能复杂多样的膜，蛋白质含量高，蛋白质与脂类比例就大；功能简单的膜，蛋白质含量少，蛋白质与脂类比例就小。 * 以磷脂和胆固醇为主。 * 磷脂是最重要的脂质，几乎所有细胞膜中都有磷脂，主要包括磷酸甘油酯和鞘磷脂。 磷酸甘油酯包括磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等。 磷脂酸是最简单的磷酸甘油酯，在膜上含量不多，但它是合成其它几种磷酸甘油酯的前体。膜中含量最多的是磷脂酰胆碱，其次是磷脂酰乙醇胺。 鞘磷脂（sphingomyelin，SM）在脑和神经细胞膜中特别丰富。 * a. 一般有一个极性头（磷酸和碱基）和两个非极性的尾（脂肪酸链）； b. 脂肪酸碳链为偶数； c. 含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。 * 它是一种兼性分子，只存在于真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少。生物膜中的胆固醇与磷脂的碳氢链相连，功能是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。 在缺少胆固醇培养基中，不能合成胆固醇的突变细胞株很快发生自溶。 * 糖脂为含有1个或几个糖基的脂质。糖脂是鞘氨醇的衍生物，结构与鞘磷脂相似，只是头部不同，糖基取代了磷脂酰胆碱。 常见糖脂有脑苷脂、神经节苷脂。 ABO血型是由ABO血型抗原决定的 ，是一种糖脂。 * 既有亲水性一端，又有疏水性一端的分子称兼性分子或“双亲性分子”。磷脂、胆固醇、糖脂都是兼性分子。 磷脂分子的结构特点使它具有独特的物理性质。在水溶液中，极性头部与水接触，非极性尾部避开水而向着分子团的内部，因此就形成了脂分子团、脂双分子层这样的排列方式。 磷脂分子能自发形成双层，具有自我装配，自我封合的特性和流动性，对其构成生物膜是很有意义的。 脂质体（liposome）是根据磷脂分子在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的一种人工膜。脂质体可用于细胞膜的研究；转基因；疾病的诊断及治疗。 * 生物膜的特定功能主要是由蛋白质决定的，蛋白质是膜功能的主要体现者。功能越复杂的膜，上面蛋白质种类越多 根据膜蛋白与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同，分为：膜内在蛋白、膜周边蛋白两类。 * 去垢剂处理；可逆性 * 1935年,Danielli和Davson,发现细胞膜的表面张力显著低于油-水界面的表面张力,因此认为,细胞膜中除含有脂类外，还含有蛋白质,故提出了片层结构模型。 1959年 Robertson 利用电子显微镜观察，发现所有生物膜都呈“暗-明-暗”三层结构，故而把“两暗一明”的结构模型称为单位膜模型。此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈?-折叠的薄片状蛋白质，而非球状蛋白质。 * 胆固醇与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大， * 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，只是糖链末端的糖基有所不同。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。 第五章 细胞膜及其表面 ①使细胞具有相对独立和稳定的内环境 ②是细胞内外物质、信息、能量交换的“门户” 细胞膜 cell membrane 概念： 是包围在细胞质外周的一层界膜，又称质 膜（plasma membrane) 功能： 生物膜 biological membrane 在细胞中,除了质膜外, 细胞内还有丰富的膜性结构。由于这些膜与质膜在化学组成、分子结构和功能运作上具有很多共性，把质膜和细胞内各种膜相结构的膜统称为生物膜。 一、膜的化学组成 生物膜 脂类、蛋白质、糖类 水、无机盐、金属离子 ——主要成分 ——少量成分 蛋白质/脂类 : 在不同种类生物膜中有所不同。 一般地说： 功能多而