细胞生物学：第4章-1细胞膜与表面.ppt

*第四章细胞质膜与细胞表面PlasmaMembraneandCellSurface*OUTLINE细胞质膜细胞表面特化结构第一节细胞质膜*01细胞质膜(plasmamembrane)或细胞膜(cellmembrane)：03围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜02生物膜(biomembrane)：04细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜。细胞的生物膜体系一、生物膜的结构模型*“三明治式”结构模型：“蛋白质-脂质-蛋白质”。 DavisionDanielli(1935),GorterGrendel(1925)单位膜模型(unitmembranemodel）：所有的生物膜都是由“蛋白质-脂质-蛋白质”的单位膜构成。 （1959）流动镶嵌模型(fluidmosaicmodel)：生物膜是由磷脂双分子层和蛋白质构成,膜蛋白和膜脂均可侧向运动，膜蛋白是镶嵌于脂双分子层中，是不对称分布的。和G.Nicolson（1972）123脂筏模型（lipidraftsmodel）：4TypicalplasmaMembrane*胆固醇磷脂膜蛋白的非极性区蛋白链糖基链二、生物膜的化学组成*（一）、膜脂（MembraneLipids）膜脂、膜蛋白◆磷脂(phospholipids)■动、植物细胞膜上都有磷脂,约占膜脂的50%以上；■磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部；■磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链,称为尾部,一般含有14～24个偶数碳原子；■其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造成这条不饱和链有一定角度的扭转。Phospholipids*?糖脂(Glycolipid)*糖脂普遍存在于原核和真核细胞膜上,含量约占膜脂的5%以下;01最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一个半乳糖作为极性头部;02变化最多、最复杂的是神经节苷脂,它是神经原质膜具特征性的成分。031、半乳糖脑苷脂2、神经节苷脂3、唾液酸.*胆固醇(Cholesterol)*”胆固醇存在于真核细胞膜中：1动物细胞膜胆固醇的含量较高2大多数高等植物细胞膜中没有胆固醇3胆固醇分子包括三部分:4极性的头部：羟基5非极性的类固醇环结构6一个非极性的碳氢尾部7作用:调节膜的流动性，增加膜的稳定性、降低水溶性物质的通透性等8膜脂的运动*■沿膜平面的侧向运动(基本运动方式）,其扩散系数为10-8cm/s；■脂分子围绕轴心的自旋运动；■脂分子尾部的摆动；■双层脂分子之间的翻转运动，发生频率还不到脂分子侧向交换频率的10－10。但在内质网膜上,新合成的磷脂分子翻转运动发生频率很高。◆脂质体(Liposome)*脂质体的形成过程■是人工膜，是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的。脂质体脂质体的应用*在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体03脂质体中裹入DNA可用于基因转移；02研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质；01（二）、膜蛋白（MembraneProteins）*01生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的;03在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。有的含量不到25%,有的达到75%;02膜蛋白约占膜的40%～50%,有50余种膜蛋白;04一般来说,功能越复杂的膜,其上的蛋白质含量越多。整合蛋白、膜周边蛋白膜蛋白的种类*整合蛋白(IntegralProteins)0102部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧的蛋白质；03整合蛋白约占膜蛋白的70-80%。IntegralProteins*-1++2内在膜蛋白与膜脂结合的方式*01跨膜结构域与脂双分子层的疏水核心相互作用02跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带03负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过04Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。05某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结06合脂肪酸分子,插入脂双层之间,进一步加强膜蛋白与脂07双层的结合力,还有少数蛋白与糖脂共价结合。膜周边蛋白

PeripheralProteins*膜周边蛋白(peripheralproteins)*靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合;01外周蛋白为水溶性;02占膜蛋白总量的20%～30%,在红细胞中占50%