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黄宜兵;内容提要;细胞质膜;一. 质膜的结构及主要成分;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。
J. Danielli H. Davson 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)。
JD. Robertson 1959根据电镜观察提出单位膜模型(Unit membrane model);S. J. Singer G.L. Nicolson 1972年根据免疫荧光、冰冻蚀刻的研究结果,提出生物膜的“流动镶嵌模型” (Fluid-mosaic model) ;K.Simons et al等1997年提出脂筏模型(lipid rafts model);质膜结构小结;2. 质膜的化学组成;2.1、膜蛋白;外周蛋白为水溶性蛋白质,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、提高温度就可以从膜上分离下来,但膜结构不被破坏。如磷脂酶。
脂锚定蛋白是通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中,而锚定在细胞质膜上,水溶性的蛋白质部分位于脂双层外。;脂锚定蛋白可以分为三类:
脂肪酸结合到膜蛋白N端的甘氨酸残基上,位于细胞质一侧。
由15或20个碳链长的烃链结合到膜蛋白的C端的半胱氨酸残基上。位于细胞质一侧。
通过糖脂锚定到细胞质膜上,称为磷脂酰肌醇糖脂(GPI),这种方式简称GPI锚定方式。位于质膜外侧。;整合蛋白均为跨膜蛋白(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,只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。跨膜蛋白在结构上可以分为胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域三部分。;内在膜蛋白的跨膜结构域形成亲水通道有两种形式:由多个α螺旋组成亲水通道;由β折叠组成亲水通道。水孔蛋白(aquaporin):是一类具有6个α螺旋区的蛋白质家族,通常形成四聚体的膜蛋白以行使其转运水或甘油等分子功能。;去垢剂(Detergent): 是一端亲水、一端疏水的两亲性小分子,是分离与研究膜蛋白的常用试剂。去垢剂可以插入质膜,与膜脂或膜蛋白的跨膜结构域等疏水部位结合,形成可溶性的微粒。;磷脂酰胆碱 phosphatidylcholine,PC(卵磷脂)
磷脂酰丝氨酸 phosphatidylserine,PS
磷脂酰乙醇胺 phosphatidylethanolamine,PE (脑磷脂)
磷脂酰肌醇 phosphatidylinositol,PI;2)鞘脂(均为鞘氨醇的衍生物,在高尔基体合成),;;4) 脂质体(liposome);质膜成分小结;二. 质膜的特征及功能;1). 质膜的流动性;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。
膜脂、膜蛋白运动的检测方法:
荧光漂白技术和细胞融合技术
;2). 膜的不对称性;细胞质膜相关膜骨架;2.质膜的功能
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