细胞膜与细胞表面.ppt

某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子，插入脂双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。膜内在蛋白跨膜结构域是与膜脂结合的主要部位，具体作用方式有：（1）跨膜结构域含有20个左右的疏水氨基酸残基，形成α螺旋，其外部疏水侧链通过范德华力与脂双层分子脂肪酸链相互作用。（2）某些α螺旋（双性）既具有极性侧链又具有非极性侧链，α螺旋的外侧是非极性侧链，内侧是极性侧链，形成特异性分子的跨膜通道与脂双层相互作用。（3）某些跨膜蛋白（如大肠杆菌外膜上的孔蛋白和线粒体内膜上的孔蛋白，其跨膜结构域常常仅有10～12个氨基酸残基）形成β折叠片结构，反向平行的β折叠形成非特异的跨膜通道与脂双层相互作用。一端亲水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂，可分为离子型去垢剂与非离子型去垢剂。常用的离子型去垢剂如十二烷基磺酸钠（SDS），可以使细胞膜崩解，与膜蛋白结合使其分离，破坏蛋白质内部的非共价结构。（作用剧烈，引起蛋白质变性）非离子型去垢剂Triton-X100，也可使细胞膜崩解，但对蛋白质的作用温和，用于研究细胞骨架蛋白。（三）去垢剂（detergent）膜的流动性膜的不对称性细胞质膜的基本功能第二节生物膜基本特征与功能一、膜的流动性膜的流动性是生物膜的基本特征之一，也是细胞进行生命活动的必要条件。膜脂的流动性膜蛋白的流动性荧光漂白修复技术（一）膜脂的流动性膜脂的流动性主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上由脂分子本身的性质决定，是生长细胞完成多种生理功能所必需的。膜脂既可以是晶态,又可以液态存在。在不同温度下发生的膜脂状态的改变称为相变。影响膜脂流动性的因素主要有以下几个方面（1）脂肪酸链的长度。长链脂肪酸相变温度高，膜的流动性降低。（2）脂肪酸链的饱和度。脂肪酸链所含双键越多，膜的流动性越大。（3）温度。各种膜脂具有不同的相变温度。（4）胆固醇含量。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性发挥双重调节作用。（二）膜蛋白的流动性一系列实验证明膜蛋白有流动性：细胞融合技术、成斑和成帽反应。影响膜蛋白流动性的因素：抑制细胞能量转换、蛋白质合成代谢途径，对膜蛋白运动没有影响；降低温度，膜蛋白的扩散效率降低至原来的1/20-1/10。说明膜蛋白在脂双层二维溶液中的运动是自发的热运动（主要为侧向运动），不需要代谢产物的参加，也不需要提供能量。细胞骨架与某些膜蛋白结构相结合，限制了某些蛋白的流动。图3-13利用细胞融合技术观察蛋白质运动将抗鼠细胞膜的荧光抗体（显绿色荧光）标记小鼠细胞表面，将抗人细胞膜荧光抗体（显红色荧光）标记人细胞表面，用灭活的仙台病毒处理使两种细胞融合。融合细胞表面绿色与红色荧光蛋白均匀分布，显示了与抗体结合的膜蛋白在质膜上的运动。12第三章细胞质膜第一节细胞质膜的结构模型第二节生物膜基本特征与功能第三节膜骨架第一节细胞质膜的结构模型一、生物膜的结构模型二、膜脂三、膜蛋白细胞膜：又称质膜是指围绕在细胞最外层的薄膜，由脂质和蛋白质组成。细胞内膜：除质膜外，真核细胞内围绕细胞器的膜称为细胞内膜。细胞膜（外周膜）细胞内膜生物膜AB对生物膜结构的归纳总结细胞膜结构的研究历史一、生物膜的结构E.GorterF.Grendel1925推测细胞膜由双层脂分子组成。1J.DanielliH.Davson1935推测膜中含有蛋白质，提出了”蛋白质-脂类-蛋白质”的双分子片层或三明治模型。2.D.Robertson1959提出“单位膜”模型。3S.J.SingerG.Nicolson1972提出”流动镶嵌模型”4Simon提出脂筏模型。5（一）细胞膜结构的研究历史图3-1双层脂分子的膜结构模型用有机溶剂提取了人类红细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积，因而推测细胞膜由双层脂分子组成。图3-2质膜的片层结构模型发现质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，推测膜中含有蛋白质，从而提出了“蛋白质-脂类-蛋白质”的三明治模型。图3-3质膜的单位膜结构模型用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。图3-4细胞膜的流动镶嵌模型根据免疫荧光技术、