细胞内膜系统课件.ppt

质膜及其表面结构 细胞膜的化学组成 生物膜的化学组成?主要有：脂类、蛋白质、 糖类?。（比例） 还含有水、无机盐和少量金属离子。? 膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三类。 （一）磷脂 约占膜脂的50％以上。主要特征： 一个极性头、两个非极性尾（脂肪酸链）。 脂肪酸碳链为偶数，16，18或20个碳原子。 常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。 磷脂： ——极性头部（亲水性）:磷脂酰碱基 （二）糖脂 （三）胆固醇 真核细胞膜上含量较多，约占膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少。 功能是提高膜的稳定性，调节流动性，降低水溶性物质的通透性。 （四）脂质体（liposome） 二、膜蛋白 占核基因组编码蛋白质的30%。 根据与脂分子的结合方式分为： 整合蛋白（integral protein） 外周蛋白（peripheral protein） 整合蛋白为跨膜蛋白（transmembrane proteins），两性分子。跨膜结构域为1至多个疏水的α螺旋。与膜的结合紧密，只有用去垢剂使膜崩解后才能从膜上洗涤下来。 外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面蛋白或脂分子结合，改变溶液的离子强度、提高温度等就可以从膜上分离下来，而不破坏膜的其它结构。 质膜的结构 一、质膜结构的研究历史 E. Overton 1895 推测细胞膜由连续的脂类物质组成。 E. Gorter 等 1925 推测细胞膜由双层脂分子组成。 3、J. Danielli H. Davson 1935 发现质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，提出三明治模型（蛋白质-脂类-蛋白质）。 4、JD. Robertson 1957根据电镜观察提出单位膜模型。厚约7.5nm。 二、质膜的流动镶嵌模型 细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。 磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架； 蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性。 片成结构模型(lamella structure model) 单位膜模型（unite membrane model) 液态镶嵌模型（flud mosaic model) ★强调了膜的流动性 ★强调了膜的不对称性 §忽视了膜蛋白对脂质分子的控制作用 §忽视了膜各部分流动的不均一性。 生物膜的特性 （一）生物膜的流动性 （二）生物膜的不对称性 （一）质膜的流动性 膜脂和蛋白质的分子运动组成。 1、膜脂分子的运动 ①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动 ④伸缩震荡运动；⑤翻转运动；⑥旋转异构化运动。 2、影响膜脂流动性的因素 胆固醇 脂肪酸链的饱和度 脂肪酸链的链长 卵磷脂/鞘磷脂 其他因素：温度、酸碱度、离子强度等。 3、膜蛋白的分子运动 侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。 检测：光脱色恢复技术和细胞融合技术。 4、膜流动性的生理意义 当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。 膜蛋白的运动 生物膜的不对称性 （一）膜蛋白分布的不对称性： 外周蛋白分布的不对称 整合蛋白内外两侧氨基酸残基数目不对称 ?  （二） 膜脂分布的不对称性： （三）膜糖类的不对称性。 跨膜运输 MEMBRANE TRANSPORT 估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的2/3。 两类主要转运蛋白： 载体蛋白：又称做载体、通透酶和转运器。 通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过。 被动运输 一、简单扩散 也叫自由扩散（free diffusion）： ①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量； ③没有膜蛋白协助。 通透性P=KD/t ， K为分配系数， D为扩散系数，t为膜的厚度。 人工膜对各类物质的通透率： 脂溶性越高通透性越大； 小分子比大分子易透过； 非极性分子比极性容易透过； 极性不带电荷的小分子可透过人工脂双层; 人工膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的。 （二）通道蛋白（channel protein） 跨膜亲水性通道，允许特定离子顺浓度梯度通过，又称离子通道。 有些通道长期开放，如钾泄漏通道； 有些通道平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，称为门通道（电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道）。 1、配体门通道(ligand gated channel) 特点：受体与细胞外的配体结合，引起通道构象改变， “门”打开，又称离子通道型受体。 分为阳离子通道，如乙酰胆碱受体；和阴离子通道，如γ－氨基丁酸受体。 Ach受体由4种亚单位（α2βγδ）组成。 Nicoti