第四章A 质膜结构.ppt

第四章A 质膜结构 ? 细胞质膜 (Plasma Membrane) 质膜包在细胞外面，所以又称细胞膜，它不仅是区分细胞内 部与周围环境的动态屏障，更是细胞物质交换和信息传递的通道 ? 内膜系统（Endomembrane System) 围绕各种细胞器的膜，称为细胞内膜 ? 质膜和内膜系统 统称生物膜(Biomembrane) 质膜和内膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜 本章内容提要 第一节 生物膜的化学组成 一、膜脂 二、膜蛋白 三、膜糖 第二节 生物膜的结构 一、生物膜的特性 二、生物膜的分子结构模型 三、细胞膜的功能 第一节 质膜的化学组成 质膜主要由膜脂和膜蛋白组成，另外还有少量膜糖，主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。 膜脂是膜的基本骨架。 膜蛋白是膜功能的主要体现者。 一、膜脂 膜脂主要包括磷脂、胆固醇和糖脂三种类型。 这三种脂类都是双亲性分子，有一个亲水端（极性）和一个疏水端（非极性） （一）磷脂 是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。 磷脂分子的主要特征是： 具有一个极性头和两个非极性的尾（脂肪酸链）。 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳原子组成。 常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。 （二）、胆固醇 胆固醇也是双亲性分子，主要存在真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少。 其功能是提高双脂层的力学稳定性，调节双脂层流动性，降低水溶性物质的通透性。 ◆胆固醇(Cholesterol) ■胆固醇存在于真核细胞膜中： ●动物细胞膜胆固醇的含量较高 ●Cholesterol is absent from the plasma membranes of most plant. ■胆固醇分子包括三部分: ●极性的头部：羟基 ●非极性的类固醇环结构 ●一个非极性的碳氢尾部。 ■Cholesterol is smaller than the other lipids of the membrane . ?膜脂的功能 ◆构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体; ◆是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上，得以执行特殊的功能; ◆膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环境, 一般膜脂本身不参与反应(细菌的膜脂参与反应); ◆膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。 二、膜蛋白 生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的。核基因组编码的蛋白质中30%左右的为膜蛋白。 功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量越多。 根据膜蛋白与脂分子的结合方式，可分为： 整合蛋白（integral protein）跨膜蛋白，内在蛋白 外周蛋白（peripheral protein）膜周蛋白，外在蛋白 脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）脂连接蛋白。 整合蛋白为跨膜蛋白（tansmembrane proteins），是两性分子。跨膜结构可以是1至多个疏水的α螺旋。 形成亲水通道有两种形式：一是由多个两性α螺旋组成亲水通道；二是由两性β折叠组成亲水通道。 整合蛋白与膜的结合非常紧密，用去垢剂（离子型SDS，非离子型Triton-X100 ）才能从膜上洗脱。 外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来。 ?FUNCTIONS OF MEMBRANE PROTEINS ◆运输蛋白：膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞; ◆酶：有些是酶，催化相关的代谢反应; ◆连接蛋白：有些是连接蛋白,起连接作用； ◆受体：起信号接收和传递作用。 三、膜糖 ?Depending on the species and cell type, the carbohydrate content of the plasma membrane ranges between 2 and 10 percent by weight. ■The plasma membrane of the red blood cell contains approximately 52 percent protein, 40 percent lipid, and 8 percent carbohydrate糖. ◆细胞质膜上的膜糖都位于细胞质膜的外表面，内膜系统中的膜糖则面向膜的腔面。 ?膜糖的种类 ◆自然界存在的单糖及其衍生物有200多种,但存在于膜的糖类只有其中的9种, 而在动物细胞膜上的主要是7种： ● D-葡萄糖（D-Glucos