第3章讲义细胞膜及表面结构多媒体

抗原） G蛋白（介导信号转导）
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膜脂双分子层构成膜的主 体或骨架。 膜蛋白插入脂双分子层中 或附于脂双层表面。膜蛋 白是膜功能的承担者。
如图示：
人红细胞膜的血型糖蛋白 为膜内在蛋白（跨膜蛋 白），决定血型。
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图示 血型糖蛋白的结构
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膜周边蛋白的功能： 运动蛋白（有肌动蛋白、肌球蛋白的性质）
即：有一个极性的“头部”（含磷酸等极性基团， 有亲水性），两条非极性的“尾部”（脂肪
酸链、有疏水性）。
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膜脂分子的排列特性
膜脂分子在水溶液中可能有两种形式： 球状的分子团 双分子层(bilayer)
实验证明：膜脂分子 在水溶液中能自动形 成双分子层结构，为 了更进一步减少双分 子层两端疏水部与水 接触的机会，脂质分 子在水中排成双分子 层后往往易于形成一 种自我封闭的结构-脂 质体
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关于“膜”的几个概 念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。
生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。
膜相结构：具有膜的一切细胞结构。
内膜系统：在结构、功能及发生上为连续统一体的
细胞内膜相结构。
单位膜：生物膜的结构单位。
电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明”的三 层结构通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单 位膜。
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细胞膜
细胞膜的化学组成 细胞膜的分子结构模型 动画 细胞膜的特 性 细胞膜的性质
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细胞膜的化学组成
膜脂 膜蛋白 膜糖类
50% 40% 10%左右
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表：各种生物膜组成近似值
膜
蛋白质（％） 脂类（％） 糖类（％） 蛋白质／脂类
髓鞘 质膜
血小板 人红细胞 变形虫 小鼠肝细胞
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（二）膜蛋白
膜蛋白的类型：
整合蛋白（integral protein ），占70---80% 镶嵌蛋白 跨膜蛋白
膜周边蛋白（peripheral protein），占20-30%
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膜蛋白与脂双层分子的结合方式
质膜
胞质
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膜蛋白的功能
膜内在蛋白的功能： 受体（识别，传递信息） 载体蛋白（物质运输） 酶（催化、供能如ATP酶） 通道蛋白 抗原（镶嵌在膜中的糖蛋白或糖脂 如血型
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缺点：
１、未说明膜蛋白分子对脂类分子流动性的控制作用。 实际上特定的膜蛋白酶周围需要有特定的磷脂才 有活性，如钠、钾-ATP酶需要有磷脂酰丝氨酸、 钙-ATP酶需要有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 ２、未说明膜各部分流动性的不均匀性。
鞘磷脂
图示 四种磷脂分子结构模式图
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糖（
糖
基 （
头 部 无
极磷
脂
性 ）
酸 ）
+
脑苷脂
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神经节苷脂
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脂 肪 酸 链 （ 尾 部
）
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胆固醇 羟基（极性头部）+脂肪酸链（尾部）
极性头部
固醇区 结构
非极性 尾部
图示 胆固醇分子结构及其在细胞膜中的位置
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膜脂的分子结构特点： 膜脂分子都是兼性分子（双亲媒性分子）
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“两暗一明”
暗 明 暗
图示 示单位膜
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内膜系统包括： 膜相结构包括： 胞内膜包括：
内质网 高尔基复合体 溶酶体 核膜 小泡、液泡等
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体 细胞膜
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体
第3章细胞膜及表面结构多媒体
精品
细胞膜：围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜
或原生质膜。
图示 光学显微镜下人肝细胞模式图
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细胞膜出现的意义及作用：
原始生命进化的关键，细胞形成的前提； 限定细胞范围，保持细胞内外的区别； 物质运输（进行细胞内外物质的运输）； 可识别、接受外界信号，进行信息传递。 即：保持细胞有相对独立和稳定的内环境， 它是细胞膜内外物质流、信息流、能量流的 出入门户。
（一）膜脂
膜脂分子的种类：
磷脂（主要）占50%以上 糖脂 胆固醇
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磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇（含量少、在信息传递中 起作用） 鞘磷脂
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图 示
膜 磷 脂 的 分 子 结 构 模 型
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磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰胆碱
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细胞被（cell coat）或糖萼 细胞膜表面的糖蛋白和糖脂的糖链
相互交织形成的一层绒毛状 的多糖物质。
细胞被
一个膜蛋白可结合多
个糖链；一个膜脂分子只结 合一个糖链
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二、细胞膜的分子结构
关于细胞膜的分子结构，提出的模 型很多，但目前比较公认的是液态 镶嵌模型，所以在此主要介绍这一 模型。
3、糖类附着在膜的外表面，与表层的脂类 和蛋白质结合形成糖蛋白和糖脂。
故名 液态 镶嵌模型 此模型是现在公认的膜结构模型
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优点：
1、能解释许多膜功能现象，如物质运输、信 号识别、能量转换等。
2、说明了膜的动态性（流动性）。 3、说明了膜功能的不对称性。
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液态镶嵌模型
内容：把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排 列的液态体，是一种动态的、不对称性的具有流动性 的结构。
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主要论点：
1、连续的脂质双分子构成膜的主体（骨 架），它具有液晶态特性，不仅有固体分子排 列的有序，且有液体分子的流动性。
2、球形蛋白质分子嵌入，贯穿或附着于脂 双分子层中。
18
33-42 49 54 46
淋巴细胞
60
Hela细胞
60
牛视网膜杆状细胞 51
革兰氏阳性菌
75
类菌质体
58
79
50-51 43 42 54
40 40 49 25 37
3
7.5 8 4 2-4 5-10 2.4 4
1.5
0.23
1.1 1.3
1.5 1.5 1.0 3.0 1.6
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参入细胞胞吞作用 参入细胞变形运动 参入细胞质分裂时胞膜的分隘作用 调节镶嵌蛋白的位置 支持蛋白（桥粒蛋白）
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（三）膜糖类
分布： 细胞膜表面（外侧） 内膜系统的非质侧
种类：半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、葡萄 糖、葡萄糖胺、唾液酶，共七种。（自然界中有 100多种）
存在形式：与膜蛋白或膜脂共价结合形成糖蛋白和 糖脂，即以糖蛋白和糖脂的形式存在于细胞膜表 面形成细胞被。