第4章 细胞膜一.ppt

第4章细胞膜广东医科大学基础医学院生物学教研室张华华第一节细胞膜的结构和物质转运功能

几个重要的概念细胞膜（cellmembrane）,又称质膜（plasmamembrane），是包围在细胞外表面的一层界膜，使得细胞质与外界环境相隔开。

几个重要的概念细胞内膜（endo-membrane）是在真核细胞内除了质膜以外的膜结构。

几个重要的概念生物膜（biomembrane）：细胞质膜和细胞内膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜。

单位膜(unitmembrane):生物膜在透射电镜下有共同的形态结构特征，均为“两暗夹一明”的三层结构，这三层结构又称为单位膜。几个重要的概念

细胞膜的生物学意义细胞膜的形成是非细胞的原始生命演化为细胞生物的转折点和重要标志。界定了细胞的范围，使得细胞产生相对稳定和独立的内环境。与外界环境相互联系的门户，使得细胞与外界不断进行物质交换、能量和信息的传递。

OUTLINE第一部分细胞膜的化学组成

第二部分细胞膜的分子结构模型

第三部分细胞膜的特性

第四部分细胞膜的物质的转运功能

第一部分细胞膜的化学组成

膜蛋白：功能体现膜脂：基本成分膜糖类:保护识别磷脂胆固醇糖脂内在蛋白

外在蛋白锚定蛋白膜的组成糖脂糖蛋白

特点2.构成生物膜的基本结构，各有其作用。一、膜脂（membranelipid）1.双亲性分子。

膜脂磷脂胆固醇糖脂甘油磷脂鞘磷脂类型

功能磷脂cholesterols胆固醇glycolipids糖脂最重要的脂类，几乎所有细胞膜都有。形成脂双层,构成细胞膜的基本成分真核细胞含量较多，多数原核细胞含量较少。具备调节膜流动性和稳定膜的作用普遍存在在真核和原核细胞中，与细胞识别和信号转导有关

提问为什么是双亲性分子？为什么具有相应的功能？回答：结构和组成

磷脂甘油磷脂鞘磷脂磷脂

组成：磷脂酰碱基和脂肪酸链通过甘油基团结合。以甘油为骨架，在骨架两端分别结合两个脂肪酸链和一个磷酸基团，胆碱等分子籍磷酸基团连接到脂分子上。甘油磷脂

极性头部基团（亲水）非极性尾部基团（疏水）甘油磷酯OO-POOOOCH2CHCH2COCOX磷酸化化醇甘油

类型区分：X?胆碱、丝氨酸、乙醇胺或肌醇等分子籍磷酸基团连接到脂分子上。磷脂酰胆碱（PC，旧称卵磷脂）磷脂酰丝氨酸（PS）磷脂酰乙醇胺（PE，旧称脑磷脂）磷脂酰肌醇（PI）甘油磷脂

鞘磷脂组成：以鞘胺醇为骨架，与一条脂肪酸链组成疏水尾部，亲水头部为磷酸化胆碱。结构特征：双亲性分子。

双亲性分子有自我装配和自我封闭的特点因此在水环境中存在三种形式单分子团（micelle）脂质体（liposome）双分子层（bilayers）

磷脂的作用形成双分子层，构成细胞膜的基本成分。

胆固醇组成：主体由四个联合在一起的碳环构成，具有刚性结构。特征：双亲性分子，极性头为羟基团，非极性疏水结构为甾环和烃链。

极性头部平面甾环结构非极性尾部胆固醇(cholesterol)

Cholesterolwhithinthemembrane胆固醇分子散布于磷脂分子之间，其极性头部紧靠磷脂极性头部，其余部分游离。

胆固醇作用：提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。

糖脂组成：由脂类和寡糖组成，是含一个或几个糖基的类脂。结构与鞘磷脂相似。

类型最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂，它只有一个半乳糖残基作为极性头部；变化最多、最复杂的糖脂是神经节苷脂。

1.半乳糖脑苷脂，2.GM1神经节苷脂

葡萄糖脑苷脂鞘磷脂

糖脂作用存在于膜的非胞质面单层，糖基暴露于细胞表面，可作为受体参与细胞识别及信号转导的过程。

膜脂种类及其特点：甘油磷脂鞘磷脂糖脂胆固醇具有亲水头部和疏水的尾部

二、膜蛋白

Membraneproteins是膜功能的主要体现者。具有双亲性。特点根据膜蛋白与膜脂的结合方式，分为:内在蛋白外周蛋白脂锚定蛋白

（一）内在蛋白（intrinsicprotein）

整合蛋白（integralprotein）以不同程度嵌入脂双层的内部。

（二）外周蛋白（extrinsicprotein）

周边蛋白（peripheralprotein）水溶性，分布在细胞膜的表面，比较容易洗脱。

通过与之共价相连的脂分子（脂肪酸或糖脂）插入膜的脂双分子层中，从而锚定在膜上。（三）脂锚定蛋白（lipidanchoredprotei