人体解剖理学第2章细胞和基本组织.ppt

1、细胞膜的化学组成和分子结构 （1）化学组成 细胞膜是细胞表面的一层薄膜又称质膜，厚约7.5～10nm。真核细胞的细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，还包含少量的糖。糖与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂。 从30年代以来就提出了各种有关膜分子结构的假设，其中得到较多实验事实支持，而目前仍为大多数人所接受的是70年代初期（Singe和Nicholson两位科学家）1972年提出的液态镶嵌模型（fluid mosaic model）这一假设的基本内容是：膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质，后者以а-螺旋或球形蛋白质的形式存在。 （2）细胞膜的分子结构 在电镜下细胞膜可以分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚约2.5nm的透明带。总厚度为7.5nm左右。这种结构不仅见于各种细胞的细胞膜，亦见于各种细胞器的膜性结构，如线粒体膜、内质网膜等。因而它被认为是一种细胞中普遍存在的基本结构形式—称为单位膜式生物膜。 1）脂质双分子层 细胞膜是由脂质双分子层构成的，在膜的脂质中以磷脂类为主，约占70％以上，其次是胆固醇，一般低于30％，还有少量属鞘脂类的脂质。膜的脂质分子都是长杆形，它们的一端是亲水性极性团，另一端是疏水性非极性基团。由于水分子排斥作用，形成脂质分子的亲水基团朝向膜内外两边的水溶液，而它们的疏水集团朝向膜内部。脂质的熔点较低这决定了膜中脂质在一般体温条件下是液体的，即膜具有某种程度的流动性。不同细胞或不同来源的膜结构中脂质的成分和含量各有不同。双层分子层的内外两层所含的脂质也不尽相同。 2） 膜的蛋白质分子 嵌入蛋白（结合蛋白） 表在蛋白（表面蛋白或周围蛋白） 膜蛋白质主要都是镶嵌在脂质双分子层之间的а-螺旋或球形结构的蛋白质，它们的亲水端露在膜表面，疏水端则嵌在脂质双分子层与脂质分子的疏水部分连接。有的镶嵌蛋白质贯穿整个脂质双分子层，称为嵌入蛋白。有的蛋白质只附着于脂质双分子层表面，称为周围蛋白或表在蛋白。 根据细胞膜蛋白质的不同功能，大致可将其归为几类： ①与细胞膜的物质转运功能有关的蛋白，如载体、通道和离子泵。 ②与“辨认”和“接受”细胞环境中特异的化学性刺激有关的蛋白通称为受体。 ③属于酶类的膜蛋白 ④与细胞的免疫功能有关的膜蛋白 ⑤此外尚有目前还不确知其具体功能的膜蛋白。 A、嵌入蛋白具有许多重要功能（结合蛋白） a 转运膜内外物质的载体，通道和离子泵。 b 有的是接受激素递质和其他活性物质的受体 c 有的是具有催化作用的酶 B、表在蛋白质的功能 多和细胞的吞噬作用、吞饮作用、变形运动以及细胞分裂中的细胞膜分割有关。 总之：生物膜所有的多种功能，在很大程度上决定于膜内所含的蛋白质。脂质双分子层是液态的，镶嵌其中的蛋白也是可以移动的。但蛋白分子移动一般只是横向的，和脂质双分子层的定向关系不发生改变，这是由于脂质的疏水区和蛋白质的疏水性部分有一定的吸引力之故。 3）细胞膜的糖类 主要是一些寡糖和多糖链，它们都以共价键的形式和膜内脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白，这些糖链绝大多数是裸露在膜的外表面一侧的。由于组成这些糖链的单糖在排列顺序上有差异，这就成为细胞特异性的“标志”。这些细胞表面的糖链部分有的有抗原性质。例如，由于细胞膜上糖链化学结构不同就使红细胞膜上抗原物质具有不同性质，因而血液也相应的被分为不同的血型。红细胞膜上是A凝集原还是B 凝集原其差别仅在于膜糖脂的糖链中一个糖基的不同。（在人的ABO血型系统中） 总之“液态镶嵌模型”可以概括为： 生物膜是以有极性的液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构，从而具有不同生理功能的蛋白质。脂质的亲水性端分别朝向膜的内外两侧，疏水性端相互靠近位于膜的内部。膜蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层上：有的附着在膜的内或外表面；有的半镶嵌在膜的内或外表面；有的蛋白质侧贯穿整个脂质双分子层，两端暴露在膜的内外两侧。糖和膜上的脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白。糖脂和糖蛋白的糖链部分，几乎都棵露于膜的外表面。这些糖链可以成为细胞的特异性标志。 载体型： 一种是以所谓的载体为中介的易化扩散， 葡萄糖、氨基酸顺浓度差通过细胞膜就属于这种。载体是细胞膜上的镶嵌蛋白质，在这种蛋白质分子上有与被运输物质的特异结合点，当载体在膜的一侧与处于高浓度的某一被转运物质结合后，可移向膜的另一侧，然后与被运物质分离，如此反复进行，但详细过程尚不清楚。 以载体为中介的易化扩散有如下特征： （1)载体蛋白有较高