细胞生物学教程质膜和其表面结构.pptVIP

本章内容提要第一节质膜化学组成一、膜脂二、膜蛋白第二节质膜结构一、质膜结构研究历史二、质膜流动镶嵌模型三、细胞膜功效第三节细胞表面分化一、细胞外被二、膜骨架三、质膜特化结构细胞生物学教程质膜和其表面结构第1页

质膜（plasmamembrane）包在细胞外面所以又称细胞膜。围绕各种细胞器膜,称为细胞内膜。质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面含有相同性,故总称为生物膜（biomembrane）。生物膜是细胞进行生命活动主要物质基础。质膜表面寡糖链形成细胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）。质膜下表层溶胶中含有细胞骨架成份组成网络结构,除对质膜有支持作用外,还与维持质膜功效相关,所以这部分细胞骨架又称为膜骨架。细胞外被、质膜和表层胞质溶胶组成细胞表面。细胞生物学教程质膜和其表面结构第2页

第一节质膜化学组成质膜主要由膜脂和膜蛋白组成,另外还有少许糖,主要以糖脂和糖蛋白形式存在。膜脂是膜基本骨架,膜蛋白是膜功效主要表达者。动物细胞膜通常含有等量脂类和蛋白质。细胞生物学教程质膜和其表面结构第3页

一、膜脂膜脂主要包含磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。（一）、磷脂是组成膜脂基本成份，约占整个膜脂50％以上。磷脂分子主要特征是:含有一个极性头和两个非极性尾（脂肪酸链），线粒体内膜上心磷脂含有4个非极性局部。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）。细胞生物学教程质膜和其表面结构第4页

Phospholipids细胞生物学教程质膜和其表面结构第5页

1.甘油磷脂以甘油为骨架磷脂类，在骨架上结合两个脂肪酸链一个磷酸基团，胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等分子籍磷酸基团连接到脂分子上。主要类型有:磷脂酰胆碱phosphatidylcholine，PC，旧称卵磷脂磷脂酰丝氨酸phosphatidylserine，PS磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE，旧称脑磷脂磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI双磷脂酰甘油Diphosphatidylglycerol,DPG，旧称心磷脂细胞生物学教程质膜和其表面结构第6页

Phospholipidsinplasmamembranes细胞生物学教程质膜和其表面结构第7页

Diphosphatidylglycerol细胞生物学教程质膜和其表面结构第8页

2.鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin,SM）在脑和神经细胞膜中尤其丰富。以鞘胺醇（sphingoine）为骨架,与一条脂肪酸链组成疏水尾部,亲水头部也含胆碱与磷酸结合。原核细胞、植物中没有鞘磷脂。细胞生物学教程质膜和其表面结构第9页

（二）、糖脂是含糖而不含磷酸脂类,含量约占脂总量5％以下,在神经细胞膜上糖脂含量较高,约占5-10％。糖脂也是两性分子,其结构与SM很相同,只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇羟基结合。最简单糖脂是半乳糖脑苷脂,在髓鞘多层膜中含量丰富；改变最多、最复杂糖脂是神经节苷脂,其头部包含一个或几个唾液酸和糖残基。神经节苷脂是神经元质膜中含有特征性成份。细胞生物学教程质膜和其表面结构第10页

glycolipids细胞生物学教程质膜和其表面结构第11页

Glycolipids细胞生物学教程质膜和其表面结构第12页

（三）、胆固醇主要存在真核细胞膜上,含量普通不超出膜脂1/3,植物细胞膜中含量较少,其功效是提升双脂层力学稳定性,调整双脂层流动性,降低水溶性物质通透性。在缺乏胆固醇培养基中,不能合成胆固醇突变细胞株很快发生自溶。细胞生物学教程质膜和其表面结构第13页

（四）、脂质体（liposome）是一个人工膜。在水中，搅动后磷脂形成双层脂分子球形脂质体，直径25~1000nm不等。人工脂质体可用于:转基因制备药品硕士物膜特征细胞生物学教程质膜和其表面结构第14页

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二、膜蛋白是膜功效主要表达者。据预计核基因组编码蛋白质中30%左右为膜蛋白。依据膜蛋白与脂分子结合方式，可分为:整合蛋白（integralprotein）外周蛋白（peripheralprotein）脂锚定蛋白（lipid-anchoredprotein）。细胞生物学教程质膜和其表面结构第16页

整合蛋白为跨膜蛋白（tansmembraneproteins）,是两性分子。与膜结合非常紧密,只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来,如离子型去垢剂SDS,非离子型去垢剂Triton-X100。SDSTriton-X100细胞生物学教程质膜和其表面结构第17页

整合蛋白跨膜结构域能够是1至多个疏水α螺旋,形成亲水通