第4章细胞膜与表面
细胞膜
第四章细胞膜细胞膜(cell membrane)概念：是包围在细胞质表面的一层界膜，使得细胞质与外界环境相隔开，由脂双层构成基本结构，又称质膜（plasma membrane）。
生物内膜：真核细胞内的膜相结构。
如：核膜，内质网，高尔基复合体，溶酶体等。
（注意：线粒体不属于生物内膜）生物膜（biological membrane）概念：细胞质膜和细胞内的膜结构在化学组成，结构和功能等方面具有相似性，总称为生物膜。
特征：生物膜有共同结构特征，在透射电镜下表现为“两暗夹一明”的三层结构，又称为单位膜（unit membrane）一.细胞膜的化学组成1.膜脂（membrane lipid）：细胞膜上的脂类物质总称为膜脂。
磷脂酰胆碱：含量最多二磷脂酰甘油（心磷脂）：只存在线粒体和某些细菌质膜上甘油磷脂磷脂（phospholipid）磷脂酰肌醇：含量最少，主要位于膜的内层，但在细胞信号传导中其重要作用鞘磷脂：以鞘胺醇为骨架，与一条脂肪酸链组成疏水尾部，亲水头部为磷脂化胆碱。
结构特征：双亲水性分子在膜中含量较少，而在脑和神经细胞膜中特别丰富，因此也称神经鞘磷脂，而在原核细胞和植物细胞中没有。
两类磷脂的特性：具有亲水头部和疏水的尾部，在水中会自发排列。
胆固醇（cholesterol）：分布于磷脂分子之间，其极性头部紧靠磷脂极性头部。
作用：调节脂双层流动性和加强膜的稳定性，降低水溶性物质的通透性糖脂（glycolipid）：是含糖而不含磷脂的脂类。
由脂类和寡糖组成，含一个或者几个糖基的类脂。
结构与鞘磷脂相似，属于鞘胺醇的衍生物。
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。
2.膜蛋白（membrane proteins ）:是膜功能的主要体现者膜内在蛋白：嵌入脂双层的内部，与膜结合非常紧密。
膜外周蛋白：水溶性，通过静电、离子键、氢键等与膜作用分布在细胞膜的表面脂锚定蛋白：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。
细胞生物学翟中和第四版课后习题答案
第四章：细胞膜与细胞表面1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。
生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：1）、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。
如调节细胞内外Na+、K+的Na+—K+ATP酶，其运转时所需的ATP是细胞内产生的，该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面；许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。
2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。
可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。
2、何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。
它与膜结合的主要方式有：1)、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。
2)、跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基，如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。
3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插到膜双层之间，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。
3、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。
生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：1）、1925年:质膜是由双层脂分子构成的；2)、1935年：提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20年之久；3）、1959年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的单位膜构成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：①膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；②膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。
《细胞生物学》系列课程：第四章质膜和细胞表面一
《细胞生物学》系列课程：第四章质膜和细胞表面一《细胞生物学》系列课程第四章质膜和细胞表面一第四章质膜和细胞表面概述：质膜、内膜系统、生物膜、单位膜第一节质膜的化学成分第二节质膜的分子结构第三节质膜的特性第四节细胞表面及其特化结构第五节质膜与细胞的物质运输概述：质膜（plasmamembrane）细胞质与外界相隔开的一层界膜，又称细胞膜(cellmembrane)，厚7~10nm存在意义：屏障作用，提供稳定的内环境物质转运信号传递、细胞识别等内膜系统（Endo-membranesystem）除质膜外，真核细胞内还有一些膜结构。
概念：真核细胞内那些在结构、功能及发生上密切关联的膜性结构细胞器的总称。
生物膜（biologicalmembrane）所有膜性结构的总称20Ao35Ao20Ao单位膜（unitmembrane）——生物膜的共同形态结构特征概念：透射电镜下，生物膜呈现出“两暗夹一明”铁轨样形态，称为单位膜。
第一节质膜的化学成分脂类：50%蛋白质：40~50%糖类：1~10%不同类型生物膜三种物质的比例不同，一般，膜功能复杂，蛋白质含量高。
一、膜脂（membranelipid）概述膜脂是细胞膜的基本组成成分种类：磷脂（最多）、胆固醇和糖脂特点：兼性（双亲性、两亲性）分子存在形式：脂质双分子层功能：生物膜的基本骨架屏障作用赋予膜流动性(一)磷脂（phospholipid）——膜脂的基本成分含量最多的膜脂，约占膜脂的50%以上双亲性分子1个亲水头2个疏水尾（多为脂肪酸链）可分两大类：甘油磷脂鞘磷脂胆碱乙醇胺丝氨酸肌醇1.甘油磷脂——以甘油为骨架磷脂酰胆碱(卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇极性基团磷酸甘油脂肪酸链磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）2.鞘磷脂——以鞘氨醇为骨架在神经细胞膜中特别丰富，原核和植物细胞膜中不含。
1个亲水头2个疏水尾胆碱等胆碱脂肪酸脂肪酸脂肪酸烃链甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰胆碱鞘磷脂鞘氨醇分子团脂质体磷脂双层磷脂分子在水溶液中的3种构型：①球形单层分子团②双分子层③脂质体抗体聚乙二醇脂溶性药物人工脂质体应用：转基因载体药物载体膜功能的研究疏水尾(二)胆固醇（cholesterol）主要存在于动物细胞膜上，原核细胞中无植物细胞中少(约占膜脂2%)含量多不超过膜脂的1/3个别达50%两亲性分子亲水头&疏水尾（胆固醇）分布：散布在磷脂分子之间功能：①维持膜的稳定性②调节膜的流动性（双向调节）甾环胆固醇对膜流动性的双向调节糖脂（三）糖脂（glycolipid）普遍存在于原核和真核细胞质膜上，约占膜脂总量的5%。
第四章：细胞质膜
的脂双层中呈不均
匀分布，如：PC和
SM主要分布在外小
叶，PE和PS分布在
内小叶。
镰刀形红细胞与荧光标记的 annexinV共孵育的荧光显微镜照片
流式细胞仪检测到的PS暴露
于表面的红细胞的百分比
2，膜蛋白的不对称性 包括：整合蛋白插入的深度不同； 穿过蛋白质两侧的基团不同；
两侧表面边周蛋白的性质种类不同。
1，2：膜整合蛋白 3，4：脂锚定蛋白 5，6：外周蛋白
1、整合膜蛋白（integral membrane protein） 1）也称跨膜蛋白(transmembrane proteins)，为两 性分子，非极性区（疏水区）插在脂双层分子之间， 极性区（亲水区）则朝向膜的表面，占70%～80%。 2）主体穿过细胞膜脂双层，分为单次跨膜、多次跨 膜和多亚基跨膜蛋白三种。 3）单次跨膜蛋白肽链穿过脂双层一次，有胞外、胞 质和跨膜三个结构域，跨膜域含有20～30个疏水性 氨基酸，以α螺旋构象穿越脂双层。穿膜的方式包 括：
结合，因此只要改变溶液的离
子强度甚至提高温度就可以从
膜上分离下来。
有时很难区分整合蛋白和外周蛋白，主要是因为一
个蛋白质可以由多个亚基构成，有的亚基为跨膜蛋
白，有的则结合在膜的外部。
附着
膜蛋白
膜蛋白
周边蛋白
周边蛋白
附着在其他膜蛋白上的周边蛋白
3、脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）
滑入细胞质或在脂肪双层翻转，也可能参与环境相互
作用，细胞识别。
二、细胞膜的特性 （一）膜的不对称性决定膜功能的方向性 膜组分分布不对称性与膜功能的不对称性，使生 命活动高度有序。 1、膜脂的不对称性 1）膜脂内外层化学组成不对称 2）不同膜性细胞器中脂类成分组成不同
细胞生物学4章 细胞膜与表面
二、弹性蛋白（elastin） 非糖基化纤维状蛋白 高度韧性与回缩能力
三、非胶原糖蛋白 纤粘连蛋白（ＦＮ） 层粘连蛋白（ＬＮ）
Ｖ字形 十字形
四、氨基聚糖与蛋白聚糖 重复二糖单位组成氨基聚糖 氨基聚糖与核心蛋白组成蛋白聚糖
蛋 白 聚 糖
第4章:
1.细胞膜的化学组成和生物膜的特性 2.液态镶嵌模型 3.细胞的连接装置 4.细胞膜的特化结构和功能 5.细胞外基质的化学成分
第四节 细胞表面与特化
细胞表面（cell surface) 细胞表面是一个复合结构体系 细胞膜是核心 还有细胞外被、胞质溶胶、特化结构
一. 细胞外被（cell coat） 糖萼（glycocalyx) 组成寡糖链的单糖主要有7种： 半乳糖、葡萄糖、岩藻糖、甘露糖、乙酰 氨基半乳糖、乙酰氨基葡萄糖、唾液酸。
每个寡糖链不同: 1.单糖种类 2.数量 3.排列顺序 4.连接方式 5.有无分枝
细胞被的功能： 1.保护和润滑作用 2.通讯识别与黏着 3.构成细胞间连接装置 4.构成细胞膜抗原
二. 胞质溶胶（cytosol，cell sap） 细胞膜内表面0.1~0.2 μm的溶胶层 有微管、微丝等成分
三. 细胞表面的特化结构 1.微绒毛(小肠上皮细胞表面) 2.细胞膜内褶(肾小管上皮细胞基部) 3.纤毛(气管上皮细胞表面/输卵管上皮细胞) 4.鞭毛(精子的尾部)
甘油磷脂(甘油衍生物)
鞘磷脂（鞘氨醇衍生物）
神经鞘磷脂（SM）
亲水的头部（碱基、磷酸、甘油） 疏水的尾部（脂肪酸链） 既亲水又疏水的兼性分子
（二）胆固醇 极性羟基头部 非极性类固醇环 非极性碳氢链
（三）糖脂 半乳糖脑苷脂 鞘糖脂 神经节苷脂
第4章 细胞膜(2)
是还需要消耗代谢能。细胞膜的这种利用代谢能来驱动物质的逆浓
度梯度方向的运输，称为主动运输。
ATP驱动泵
P型离子泵-钠钾离子泵
目前，从各方面的资料证明Na+-K+泵实质上就是Na+-K+ATP酶。是膜 中的内在蛋白。它可以逆浓度梯度把细胞内Na+泵出细胞外，同时又把 细胞外的K+泵入细胞内，建立细胞的电化学梯度。ATP酶由2个亚单位构 成， 大亚单位为跨膜的催化亚单位（分子量为120KD）；小的亚单位为 糖蛋白（分子量为55KD），功能不太明确。在催化亚单位的细胞质侧有 Na+和ATP结合部位，外侧面有K+和乌本苷（ Na+-K+泵抑制剂）的结合部 位，它可反复进行磷酸化和去磷酸化，由此逆浓度梯度将Na+排除细胞 外，将K+泵入细胞内。
另一种是大分子和颗粒物质的膜泡（跨膜）运输。
小分子和离子的穿膜运输又分为：
被动运输：简单扩散
易化扩散 通道蛋白介导或载体蛋白介导
主动运输：ATP—驱动泵：Na+--K+泵，Ca2+泵
偶联（协同）运输 ：同向转移和异向转移
被动运输：是指通过自由扩散或协易化扩散 ,实现物质
顺浓度梯度由高浓度向低浓度方向的跨膜转运 , 运动的 动力来自物质的浓度梯度,不需要由细胞提供代谢能量。
2.闸门通道（gated channel） 仅在特定刺激下才打开，而且 是瞬时（几毫秒的时间）的开放和关闭。
Na+、K+、Ca2+等是极性很强的水化离子，很难直接穿过细
第4章 细胞质膜
脂锚定膜蛋白的3种类型
A：脂肪酸结合到膜蛋白 N 端的甘氨酸残基上 B：烃链结合到膜蛋白 C 端的半胱氨酸残基上 C：通过糖脂锚定在细胞质膜上
去垢剂
第 一
去垢剂是一端亲水一端疏水的双亲媒性分子， 是 分离与研究膜蛋白的常用试剂
节
细 胞 膜 的 结 构 模 型
膜糖：糖脂、糖蛋白
细胞质膜上的膜糖都位于质膜外表面， 内膜系统中的膜糖则面向细胞器腔面！
第 一、生物膜的基本特征
二
节 膜的流动性
生 物
膜的不对称性：
膜
基 本
二、细胞膜的基本功能
特
征
与
功
能
一、膜的流动性
膜的流动性是是所有的生物膜的基本特征，是细胞 生长增殖等生命活动的必要条件
结
构
模
型
甘油磷脂
甘油磷脂的类型
磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）——PE 磷酯酰丝氨酸——PS 磷脂酰胆碱（卵磷脂）——PC 磷脂酰肌醇——PI
甘油磷脂分子的主要特征
一个极性头部，两个非极性尾。心磷脂除外，有 4个非极性尾。
极性头部的大小影响脂双层的曲度 脂肪酸链碳原子数为偶数（多为16或18个碳原子） 除饱和脂肪酸外，常含有不饱和脂肪酸。
生
物 膜
• 膜骨架、鞭毛、纤毛、微绒毛和伪足等
基
本
特
征
与
功
能
膜骨架
第 二
是由质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的
节
网架结构；参与维持质膜的形状并协助质膜完
生 物
成多种生理功能。位于细胞质膜下约0.2μm厚
膜
基 的溶胶层。
细胞膜与物质的穿膜运输
第四章细胞膜及其表面一 A型题1.液态镶嵌模型最主要的特点是A. 膜中的脂质及蛋白质都能横向运动B. 膜中只有脂质能横向运动C. 膜中只有蛋白质能横向运动D. 膜的流动性和其化学组成的高度不对称性E. 连续的脂双层构成生物膜的骨架2. 组成细胞膜的脂质主要是A. 磷脂B. 脑磷脂C. 脂肪D. 糖脂E. 胆固醇3. 细胞膜的主要化学成分是A. 蛋白质和核酸B. 蛋白质和脂类C. 蛋白质和脂肪D. 蛋白质和糖类E. 脂类和核酸4. 细胞膜的脂质双分子层是A. 细胞内容物和细胞环境间的屏障B. 细胞接受外界和其他细胞影响的门户C. 离子进出细胞的通道D. 受体的主要成分E. 抗原物质5. 下面关于细胞膜结构和功能的叙述，哪项是错误的?A. 细胞膜的厚度约为8nm左右B. 细胞膜是具有特殊结构和功能的半透膜C.•细胞膜是细胞接受外界或其他细胞影响的门户D. 细胞膜的结构是以膜脂双分子层为基架,镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质E.•水溶性物质一般能自由通过细胞膜,而脂溶性物质则不能6. 肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖，是属于A. 单纯扩散B. 易化扩散C. 主动运输D. 入胞作用E. 吞噬7. 受体介导式入胞过程不包括A. 某种配体为细胞膜上的相应受体所“辨认”形成配体-受体复合物B. 配体-受体复合物向有被小凹集中C. 其他种类的配体-受体复合物相继在同一有被小凹集中D. 吞食泡的形成E. 吞食泡融入胞内体，实现受体与膜的再循环8. 在一般生理情况下，每分解一分子ATP，钠泵转运可使A. 2个Na＋移出膜外B. 2个K＋移入膜内C. 2个Na＋移出膜外，同时有2个K＋移入膜内D. 3个Na＋移出膜外，同时有2个K＋移入膜内E. 2个Na＋移出膜外，同时有3个K＋移入膜内9. 细胞膜内外正常的Na＋和K＋浓度差的形成和维持是由于A. 膜在安静时对K＋通透性大B. 膜在兴奋时对Na＋通透性增加C. Na＋、K＋易化扩散的结果D. 膜上钠钾泵的作用E. 膜上ATP的作用10. 生物膜是指A. 单位膜B. 蛋白质和脂质二维排列构成的液晶态膜C. 包围在细胞外面的一层薄膜D. 细胞内各种膜的总称E. 细胞膜及内膜系统的总称11. 内膜系统的主要作用是A. 区域化B. 合成酶C. 合成脂类D. 运输E. 提供能量12. 细胞膜中内在蛋白与脂类的结合主要通过A. 共价键B. 离子键C. 氢键D. 疏水键E. 非共价键13. 细胞膜中的糖与脂或蛋白质的结合是通过A. 共价键B. 离子键C. 氢键D. 疏水健E. 非共价键14. 细胞膜上的三类主要脂质是A. 脂肪、磷脂和胆固醇B. 脂肪、磷脂和糖脂C. 脂肪、胆固醇和糖脂 •D. 磷脂、胆固醇和糖脂E. 以上都不是15. 关于磷脂,不正确的描述是A. 膜脂以磷脂为主B. 膜上的磷脂主要是磷酸甘油脂C. 不同类的磷脂性质不同D. 磷脂为两性分子, 每一个分子都由疏水的极性头和亲水的脂肪酸链所组成E. 磷脂分子的不同结构与膜的流动性有关16. 关于细胞膜上糖类的不正确的叙述是A. 质膜中糖类的含量约占质膜重量的2％～10％B. 主要以糖蛋白和糖脂的形式存在C. 糖蛋白和糖脂上的低聚糖侧链从生物膜的胞质面伸出D. 糖蛋白中的糖类部分对蛋白质及膜的性质影响很大E. 与细胞免疫、细胞识别及细胞癌变有密切关系17. 单位膜模型的基本要点不包括A. 连续的脂质双分子层组成生物膜的主体B. 磷脂的非极性端向膜内侧,•极性端向膜外侧C. 蛋白质以单层肽链的厚度覆盖在脂双层的两侧D. 膜两侧的蛋白质不对称E. 外周蛋白质以β折叠的形式通过静电作用与磷脂极性端结合18. 关于膜蛋白不正确的描述是A. 膜蛋白可分为周围蛋白和镶嵌蛋白B. 周围蛋白与膜脂的极性头结合而不伸入脂双层C. 镶嵌蛋白有的插入脂双层,有的贯穿整个脂双层D. 膜蛋白都是水溶性的E. 膜蛋白分布的不对称是绝对的19. 一般来说,生物膜两层脂质分子的流动性是基本一致的。
细胞生物学第四章 细胞质膜及其表面
磷脂与糖脂分布的不对称性
2．复合糖 的不对称性
• 膜糖以糖 蛋白或糖脂 的形式存在， 无论是糖蛋 白还是糖脂 的糖基都是 位于膜的外 表面
膜糖分布的不对称性
3、膜蛋白的 不对称性：
每种膜蛋白分子在 细胞膜上都具有特 定的方向性和分布 的区域性。 膜蛋白的不对称性 包括外周蛋白分布 的不对称以及整合 蛋白内外两侧氨基 酸残基数目的不对 称。
①,② integral protein； ③,④ lipid-anchored protein； ⑤,⑥ peripheral protein
膜蛋白的功能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节 细胞膜的结构 一、细胞膜结构的研究历史
1. E. Overton 1895 发现凡是溶 于脂肪的物质很容易透过植物的 细胞膜，而不溶于脂肪的物质不 易透过细胞膜，因此推测细胞膜 由连续的脂类物质组成。
1. 具有一个极性头和两个非极性的尾（脂肪酸链）， 线粒体内膜上的心磷脂具有4个非极性尾部。 2. 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳 原子组成。 3. 常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。
1、甘油磷脂
• 以甘油为骨架的磷脂类，在骨架上结合两个脂
肪酸链，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：
• 细胞膜、 细胞外被和表层胞质溶胶构成细胞表面。
第四章 细胞膜与细胞表面
第一节 细胞膜与细胞表面的 特化结构
细胞膜的化学组成
细胞膜的结构模型及特点
骨架与细胞表面的特化结构 骨架 细胞表面的特化结构
细胞膜的化学组成
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。
一、膜脂（membrane lipid） 膜脂（ ）
膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。 膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。 磷脂 三种类型
膜蛋白（ 二、 膜蛋白（membrane protein） ）
膜蛋白是膜功能的主要体现者， 共有50余种膜蛋白 余种膜蛋白。 膜蛋白是膜功能的主要体现者 ， 共有 余种膜蛋白 。 根据 与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同， 膜蛋白分为内 与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同 ， 膜蛋白分为 内 在蛋白（ 在蛋白（intrinsic protein）、外周蛋白（peripheral protein） ） 外周蛋白（ ） 和脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）。 脂锚定蛋白（ ）
（一）膜的流动性
1. 膜脂的分子运动
1 侧向扩散运动 2 旋转运动 3 摆动运动 4 伸缩震荡运动 5 翻转运动 6 旋转异构化运动
2. 影响膜脂运动的因素： 影响膜脂运动的因素： 胆固醇含量 脂肪酸链的长度及饱和度 卵磷脂/ 卵磷脂/鞘磷脂 温度、酸碱度、 温度、酸碱度、离子强度等
3．膜蛋白的运动 ．
1、膜脂的不对称性：同一脂分子在膜的脂双 膜脂的不对称性： 层中呈不均匀分布。 PC和SM主要分布 层中呈不均匀分布。如：PC和SM主要分布 分布在内小叶。 在外小叶，PE和PS分布在内小叶。 在外小叶，PE和PS分布在内小叶 2、复合糖的不对称性：糖脂和糖蛋白只分布 复合糖的不对称性： 在细胞膜的外表面。 在细胞膜的外表面。 3、膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分子在细 膜蛋白的不对称性： 胞膜上都具有特定的方向性和分布的区域性。 胞膜上都具有特定的方向性和分布的区域性。
细胞生物学第四章 细胞膜
电镜
二、细胞膜的分子结构
液态镶嵌模型。
脂筏(lipid raft)模型
1.富含胆固醇和鞘磷脂，
载有蛋白质
2.脂筏流动性较低 3.脂筏是很多信号蛋白 的汇聚地
脂筏中的胆固醇就像胶水一样，它对具 有较长饱和脂肪酸链的鞘磷脂亲和力很 高，而对不饱和脂肪酸链的亲和力低
膜性结构包括： 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
胞内膜包括： 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
(一)脂双层
1.组成：磷脂、糖脂和胆固醇 2.不对称性 3. 流动性
极性头部
非极性尾部
（14C-24C）
膜脂是兼性分子，能自动形成脂质双分子层
第一节细胞膜的化学组成与分子结构
糖 脂双层
一、化学组成
(一)脂双层
(二)蛋白质 (三)糖类
蛋白质
思考题
1、生物膜主要由哪些分子组成？
２、膜蛋白有哪些类型？
３、什么是细胞膜的液态镶嵌模型？
４、影响膜不对称性和流动性的因素。
5、解释并区别： 单位膜 ／ 生物膜
内膜系统/细胞内膜
糖萼
关于“膜”的几个概念：
小分子物质的跨膜运输顺浓度梯度逆浓度梯度载体蛋白介导不需要介导蛋白需要介导蛋白载体蛋白介导通道蛋白介导物质的跨膜运输小结内吞作用外吐作用吞噬作用吞饮作用受体介导的内吞作用大分子和颗粒物质的跨膜运输思考题
什么是细胞膜？
横 切 面
暗线
2nm
3.5nm 2nm
明线 暗线
最大分辨率0.2um
电镜
第四章 细胞膜
《细胞生物学》题库第四章细胞膜与细胞表面
《细胞生物学》题库第四章细胞膜与细胞表面一、名词解释1. 脂质体——脂质体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人工膜，脂质体中可以裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物大分子。
2. 流体镶嵌模型——主要强调：1.膜的流动性，膜脂和膜蛋白均可侧向运动2.膜蛋白分布的不对称性3. 细胞膜——又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。
4. 去垢剂——是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。
5. 膜内在蛋白——又称整合蛋白，多数为跨膜蛋白，与膜紧密结合。
6. 细胞外被——又称糖萼，曾用来指细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖基质，实际上细胞外被中的糖与细胞膜的蛋白分子或脂质分子是共价结合的,形成糖蛋白和糖脂，所以，细胞外被应是细胞膜的正常结构组分，它不仅对膜蛋白起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。
7. 细胞外基质——是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。
细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织，同时，提供一个细胞外网架，在组织中或组织之间起支持作用。
8. 透明质酸——是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中。
9. 细胞连接——是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。
10. 细胞粘着——在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集，形成细胞团或组织的过程。
11. 整联蛋白家族——细胞膜上能够识别并结合各种能够含RGD三肽顺序的受体称整联蛋白家族。
12. 连接子——构成间隙连接的基本单位。
13. 免疫球蛋白超家族的CAM——分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族。
6.C7.A8.C9.C 10. B 11.C 12.C 13.B 14.D 15.A 16.B 17.B 18.D 19.C 20.D 21.B 22.C1. 膜脂的主要成分包括①磷脂②糖脂③胆固醇④中性脂质2. 膜脂分子有4种运动方式，其中生物学意义最重要的是.侧向运动3. 与细胞质基质接触的膜面称为质膜的.PS4. 细胞外被又称D.糖萼5. 胶原是胞外基质最基本成分之一。
细胞膜及其表面
纤毛和鞭毛
纤 毛 （ cilia ） 和 鞭 毛 （flagella）是细胞表面伸出 的条状运动装置。二者在发生
和结构上并没有什么差别。
纤毛和鞭毛都来源于中心粒。
三、细胞的连接
细胞连接（cell junction）：是多细胞生物各 种组织的相邻细胞，通过细胞膜局部的特化 区域形成的细胞装配结构。
Tight Junction in Epithelia of Rabbit
Tight Junctions
Seal off body cavities Restrict diffusion of membrane components
Tight Junction
（二） 锚定连接anchoring junction
外周蛋白的不对称分布 内在蛋白的不对称分布 糖蛋白
EF
PF
小鼠肝细胞膜冰冻蚀刻
2.脂质双层的不对称性
糖脂全部分布在细胞膜的外侧单层 组成膜两个单层的膜脂种类不同
膜脂、膜蛋白以及膜表面的糖脂和糖蛋白在 细胞膜上的不对称分布，导致膜功能的不对 称以及物质运输和信号传递的方向性，从而 保证了细胞代谢功能的正常进行。
膜脂分子的排列特性
脂 质 体
（二）膜蛋白
是细胞膜的重要组成成分，同时也是细胞膜 功能的主要承担者 膜蛋白种类繁多，功能各异，有：运输蛋白、 酶蛋白、信号转导、免疫反应、受体、连接 蛋白参与细胞的运动 冰冻裂解法证明许多细胞膜中均存在蛋白颗 粒。
1.内在蛋白
又称镶嵌蛋白（mosaic protien）或整合蛋白 （integral protien） 是兼性分子，亲水区域暴露于膜两侧的水溶液中， 疏水区则位于脂质双层内部，并与脂质分子的疏 水尾相互作用 不易分离，只有用去垢剂溶解和纯化才能得到 生物学功能极为复杂,与细胞的支持、物质运输、 能量转化、信息传递、神经传导以及免疫反应等 功能有着密切关系。
第四 章 细胞(质)膜与细胞表面(1)讲解
三 锚定连接
中间纤维
肌动蛋白
桥粒和半桥粒
粘着带和粘着斑
锚定连接广泛存在于上皮组织,心肌和子宫颈中
结构组成： a)细胞内附着蛋白(attachment proteins)：
将细胞骨架与连接蛋白相连 b)跨膜连接糖蛋白：其胞内端与附着蛋白相连, 胞 外端与相邻细胞的连接糖蛋白或胞外基质相连。
1 桥粒与半桥粒
磷脂脂肪酸链具有流动性； 荧光抗体标记的融合细胞 质膜具流动性 …..
流动镶嵌模型(fluid mosaic model) SJ Singer&G Nicolson(1972)
单位膜模型
寡糖 糖脂
流动镶嵌模型
胆固醇
磷脂
现今广泛接受的模型
流动镶嵌模型
要点
1)镶嵌性：脂双分子层是膜的“构架”，双层脂 分子以疏水尾部相对，极性头部朝外；膜蛋白 镶在其表面、或部分或全部嵌入其内、或横跨 整个脂双层；
4）与生物的耐寒性有关：耐寒品种中脂肪的不饱和程 度较高，流动性较大。
5）在发育过程中细胞膜的流动性有明显变化:随年龄 增加，细胞中饱和脂肪酸增多，膜流动性较低。
6）细胞周期中膜的流动性有变化:分裂期(M)流动性高； G1和S期膜流动性最低。
五 膜的不对称性
1 膜脂分布的不对称性
胆固醇
外层: 鞘磷脂
封闭连接 紧密连接
锚定连接
中间纤维 相关
肌动蛋白纤 维相关
间隙连接 通讯连接 胞间连丝
化学突触
桥粒(desmosome) 半桥粒hemidesmosome)
粘着带(adhesion belt) 粘着斑(focal adhesion)
动物上皮中的细胞连接
二 封闭连接
第4章 细胞膜(1)
在漫长的生命进化过程中质膜的出现是一个重要的关键阶段，有了
他才确定了细胞为生命的基本单位。质膜的最基本作用： ①维持细胞内微环境的相对稳定；
②是细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和能量、信息传递的
重要通道。 对细胞的生存、生长、分裂、分化都是至关重要。
细胞质膜不同于内膜，各有其不同的功能。但基本化学组成、分子
结构和功能具有共同特征，对质膜结构与功能的阐述有助于对细胞内膜 的了解。
第一节 细胞质膜与细胞表面特化结构
4.1.1 细胞膜的结构模型
已知质膜的主要成分是脂类、蛋白质和少量的糖类，那么这些 组分在膜中是如何排列和组织的，它们之间如何相互作用？关系到 膜的分子结构问题，曾经提出很多模型。
(一)片层结构模型
(四)脂筏模型
最近有的学者又提出了一个新的“脂筏模型”。即，在膜上富含胆 固醇、鞘脂而形成更有秩序且少流动的脂相，如同脂筏一样载着各种特 殊脂蛋白。 特点：1. 许多蛋白聚集在脂筏内，便于相互作用。 2. 脂筏提供一个有利于蛋白质变构的环境，形成有效构象。 功能：参与信号转导、受体介导的胞吞以及胆固醇代谢运输。
基因转移；裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物
大分子，可望诊断与治疗多种疾病。特别是脂质体技术 与单克隆抗体及其他技术结合，可使药物更有效地作用 于靶细胞以减少对机体的损伤。
脂质体的类型
水溶液中 的磷脂分 子团 平面脂质体膜
聚乙二醇 膜
抗体
药物结晶
脂双层
双层 膜包 围的 脂溶 性药 物
球形脂质体
单层脂分子的水中时，玻片表面可吸附上单层脂分子膜。
从真核细胞分离纯净的膜很困难，主要受内膜的污染。红细 胞没有细胞内膜结构和细胞核。经低渗处理后，造成溶血现象， 血红蛋白和无机盐等被溶出细胞外，剩下的空壳称为血影。把血 影的脂类物质抽提出来，在水面上铺成单分子层。
第四章 细胞质膜
2. 三明治模型
• J. Danielli & H.
Davson 1935 发现质 膜的表面张力比油－ 水界面的张力低得多， 提出三明治模型（蛋 白质-脂类-蛋白质）。
3. 单位膜模型
• JD. Robertson 1959
根据电镜观察提出单 位 膜 模 型 。 厚 约 7.5 nm。
5. 脂筏 （ lipid raft ）
• 生物膜上富含鞘磷脂和胆固醇的相对有 序的微小区域，与生物膜某些特定功能 的发挥有关。
细胞膜的脂筏模型示意图
病毒出芽过程中细胞质膜的动态变化
二、膜脂
（一）、成分
（二）、膜脂的运动方式
（三）、脂质体
（一）、成分
1. 甘油磷脂 2. 糖脂
3.胆固醇
膜脂的基本类型
• 胆固醇起束尾（与磷脂尾部结合）和疏开（将磷脂分
子隔开）的双重作用，但通常胆固醇起到防止膜脂由
液相变成固相以保证膜脂处于流动状态的作用。
膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定。
（二）、膜蛋白的流动性
• 荧光抗体免疫标记实验：两种荧光标记→细胞融合→对
半→均匀→成斑→成帽 • 膜蛋白在脂双层二维溶液中的运动是自发的热运动 • 细胞骨架既限制膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的
电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过 Ca2+、
Mg2+ 等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。
• 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。
内在膜蛋白与膜脂结合方式示意图
2） 跨膜结构域与膜脂的作用方式
4章 质膜和细胞表面
细胞生物学考研真题库【名校考研真题+章节题库】4章质膜和细胞表面4.1名校考研真题…………………………………………………一、选择题1．在对某细胞表面进行免疫荧光标记实验中，发现荧光出现成斑现象，证明了（）。
[浙江师范大学2011研]A．膜脂的流动性B．膜蛋白的流动性C．膜脂的不对称性D．膜蛋白的不对称【答案】B【解析】免疫荧光标记技术主要对蛋白质进行标记。
在某些细胞如血液白细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，即成斑现象，或聚集在细胞的一端，即成帽现象。
成斑现象和成帽现象进一步证实了膜蛋白的流动性。
2．不能用于研究膜蛋白流动性的方法是（）。
[南京师范大学2007研]A．荧光抗体免疫标记B．荧光能量共振转移C．光脱色荧光恢复D．荧光标记细胞融合【答案】B【解析】荧光能量共振转移（FRET）用于检测体内两种蛋白质之间是否存在直接的相互作用。
3．用去污剂Triton X-100处理血影，带3蛋白及血型糖蛋白消失，但血影维持原来形状，下列推导错误的是（）。
[南开大学2007研]A．用去污剂Triton X-100处理后，血影脂质结构完整，因而血影维持原来形状B．对维持细胞形态并不起决定作用C．带3蛋白及血型糖蛋白是膜内在蛋白D．带3蛋白及血型糖蛋白肯定存在跨膜结构域【答案】A【解析】用Triton X-100处理后可使细胞膜崩解，但对蛋白的作用比较温和，即血影脂质结构被破坏。
4．用冰冻断裂和冰冻蚀刻法检测一个膜，发现其表面几乎没有孔或者泵。
该膜最可能来源于下列哪一种膜？（）[中科院-中科大2007研]A．线粒体内膜B．髓鞘质C．红血细胞D．以上都有可能【答案】B【解析】A项，线粒体内膜上存在质子泵参与呼吸链的电子传递。
C项，红血细胞膜上存在钠钾泵参与物质运输。
二、填空题1．细胞常见的磷脂有：______、______、______。
[中国科学院大学2016、2017研]【答案】卵磷脂；脑磷脂；鞘磷脂2．生活在不同环境中的生物，其细胞质膜中不饱和脂肪酸的含量是不同的。
第四章 细胞膜与细胞表面 作业
第四章细胞膜与细胞表面一、名词解释1、人工膜2、光脱色恢复技术3、血影4、膜骨架5、膜蛋白6、去垢剂二、判断题1、生物膜是指细胞膜，也称质膜2、动物细胞膜中胆固醇的含量很高，植物细胞细胞膜胆固醇含量极少，原核细胞质膜中不含胆固醇。
3、若改变血的离子强度，则血影蛋白和肌动蛋白条带消失，说明这两种蛋白不是膜内在蛋白。
4、糖蛋白和糖脂的糖基可以位于细胞外表面，也可以在质膜内表面5、膜脂和膜蛋白都具有流动性，都可进行侧向扩散运动6、用细胞松弛素B处理细胞，可以加强细胞膜的流动性7、胆固醇可以调节细胞膜的流动性。
8、细胞连接在一定范围内限制了细胞膜的流动性9、温度对于细胞膜的流动性有影响10、细胞膜的流动受到很多因素的限制，这些限制对于细胞膜维持组成的功能是必需的。
11、饱和脂肪酸的含量越高，膜脂的流动性越差。
12、饱和脂肪酸碳链长度越长，膜脂的流动性越强。
13、离子型去垢剂处理细胞膜，可以提取到有活性的膜蛋白。
14、细胞膜的流动性与温度没有太多关系。
15、细胞膜的流动性需要能量。
三、填空题1、细胞膜的组成物质是、和，细胞膜最显著的特点是和。
2、膜脂主要包括、和，其中以为主。
3、根据蛋白质与膜脂结合的方式，可以把膜蛋白分为、和，其中膜蛋白的去除需要用去垢剂。
4、证明细胞膜蛋白的流动性的方法有、和。
用技术可在电镜下观察膜蛋白的不对称性。
5、细胞质膜膜脂的运动方式有、、和等，其中最主要的运动方式为。
6、影响细胞质膜膜脂运动方式的因素有、、和等。
7、去垢剂是分离与研究膜蛋白的常用试剂，可分为离子型去垢剂如和非离子型去垢剂如。
四、选择题1、（）不属于细胞的内膜系统1内质网 2 高尔基体 3 溶酶体 4 线粒体2、细胞膜结构的基本骨架主要是1 磷脂2 胆固醇3 蛋白质4 糖类3、细胞膜是双分子层结构，其脂类是1 兼性分子2 疏水分子3 极性分子4 双极性分子4、细胞膜膜脂成分中含量最多的是1 胆固醇2 磷脂3 糖脂4 蛋白质5、膜脂不具有的运动方式是1 侧向运动2 尾部摆动3 跳跃运动4 自旋运动6、细胞膜膜脂有多种运动方式，其中最主要的运动方式是1 侧向运动2 尾部摆动3 翻转运动4 自旋运动7、能防止细胞膜流动性突然降低的脂类是1 磷脂酰肌醇2 胆固醇3 磷脂酰胆碱4 鞘磷脂8、卵磷脂/鞘磷脂的比例高低对质膜的流动性有很大的影响，一般认为1 比值高，流动性小2 比值高，流动性大9、（）能降低细胞膜的流动性1卵磷脂/鞘磷脂比值高 2 膜蛋白 3 不饱和脂肪酸 4 温度升高10、人红细胞膜ABO血型抗原的成分是1 磷脂2 胆固醇3 糖蛋白4 糖脂11、质膜膜脂的基本运动方式是（）1侧向运动2自旋运动 3 尾部摆动 4 翻转运动五、简答题1、简述膜的流动镶嵌模型的特点，并用实验事实证明。
第四章-细胞膜的结构
中的分布位置是不同的（如血影蛋 白只分布在内侧）。
第二： 膜蛋白在内外两层膜种数量不同。
第三： 膜蛋白穿越脂双层具有一定的方向性。
第四： 跨膜蛋白两个亲水端结构不同。
※膜脂和膜蛋白分布的不对称性决定了膜内外表面 功能的不对称性。
.
31
（二）膜的流动性(fluidity)是膜功能活动 的保证
（二）、膜蛋白的流动性
膜蛋白分子的运动方式 （1）侧向移动 （2）旋转运动
小鼠细胞
膜蛋白 (抗原）
人细胞
异核细胞 小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素
小鼠膜蛋白抗体 + 小鼠膜蛋白（抗原）
人膜蛋白抗体 + 罗丹明
人膜蛋白抗体+ 人膜蛋白（抗原） 孵育（37℃，40分钟）
光 脱 色 恢 复 技 术 （
）
Fluorescence recovery after photobleaching
外在膜蛋白（20 ～30%） (extrinsic membrane protein)
脂锚定蛋白 (lipid anchored protein)
.
22
.
23
.
24
去垢剂
SDS Triton X-100
.
25
（三 ）存在于质膜表面的糖脂和糖蛋白
单糖或多聚糖 + 膜 脂
共价键
糖脂
单糖或多聚糖 + 膜蛋白
积相当于所用红细胞膜总面积的两倍,因而首次提出细胞 膜是由连续的脂双分子层组成的。
迄今为止，关于膜的几十种结构模型都是建立 在“脂双分子层”这一基础之上的。
一、片层结构模型
[夹层学说]
(lamella structure model)
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20
脂锚定蛋白
• 通过与之共价相连的脂肪酸或糖脂插入膜的脂双 层中，从而锚定在细胞质膜上。
• 与脂肪酸结合的锚定膜蛋白多分布在质膜内侧， 与糖脂结合的多分布在质膜外侧。
第4章细胞膜与表面
21
膜蛋白的类型
第4章细胞膜与表面
22
◆膜蛋白的提取方法
根据膜的组成特性，可用去污剂分离小的跨膜蛋白, 这是膜蛋白研究的重要手段：
第4章细胞膜与表面
15
（二）、膜蛋白（Membrane Proteins）
◆生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的; ◆膜蛋白约占细胞总蛋白类别的30%; ◆一般来说,功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量越多。
第4章细胞膜与表面
16
◆膜蛋白的种类
内在蛋白 外在蛋白
脂锚定蛋白
■内在蛋白(Integral Proteins)
■ 去污剂(detergent)是一种一端亲水一端疏水的两性小 分子，可以使膜崩解。
■ 常用的有SDS， Triton X-100
■ 当它们与膜蛋白作用时,其疏水端与膜蛋白的疏水区域 相结合,极性端指向水中,形成溶于水的去垢剂-膜蛋白复 合物,从而使膜蛋白在水中溶解而达到分离的目的
■ 当去除去垢剂并加入磷脂后,可使膜蛋白复性并恢复功
第4章细胞膜与表面
6
Typical plasma Membrane
糖基链
蛋白链
膜蛋白的非极性区
磷脂
第4章细胞膜与表面
胆固醇
糖蛋白
7
二、生物膜的化学组成
膜脂 膜蛋白
磷脂
糖脂
（一）、膜脂（Membrane Lipids）胆固醇
◆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； ■ 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
5
流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
• 脂类物质以双分子层排列，构成膜的骨架； • 镶嵌性 蛋白质分子镶嵌在脂双层的网架中。存在方
式有内在蛋白（整体蛋白）和外在蛋白（边周蛋白）。 • 不对称性 蛋白质分子和脂质分子在膜上的分布具不
对称性，膜两侧的分子性质和结构不同。 • 流动性 脂质双分子层和蛋白质是可以流动或运动的
J.D.Robertson（1959）
流动镶嵌模型(fluid mosaic model) ：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。
S.J.Singer和G.Nicolson（1972）
脂筏模型（lipid ra第f4t章s细m胞o膜d与e表l）面 ：
第四章 细胞质膜
Plasma Membrane
第4章细胞膜与表面
1
Outline
第一节 细胞质膜的结构模型 第二节 生物膜的基本特征与功能 第三节 膜骨架
第4章细胞膜与表面
2
第一节 细胞质膜的结构模型
细胞质膜(plasma membrane)或细胞膜(cell membrane)： 围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜 生物膜(bio－membrane)： 细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜。
■ 胆固醇分子包括三部分: ●极性的头部：羟基 ●非极性的类固醇环结构 ●一个非极性的碳氢尾部
■ 调节膜的流动性，增加膜的稳定性、降低水溶 性物质的通透性等方面起重要作用
第4章细胞膜与表面
11
◆膜脂的运动
1. 侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置。
2. 旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。
层水， 膜相是 的中根 趋形据 势成磷
ห้องสมุดไป่ตู้
第4章细胞膜与表面
13
脂质体的类型
(a)水溶液中的磷脂分子团；(b)球形脂质体； (c)平面脂质体膜；(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图
第4章细胞膜与表面
14
◆膜脂的功能
◆构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体; ◆是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用， 使蛋白镶嵌在膜上，得以执行特殊的功能; ◆膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环 境, 一般膜脂本身不参与反应。
3. 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。
4. 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。
5. 翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。
6. 旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动。
第4章细胞膜与表面
12
◆脂质体(Liposome)
而稳脂■ 制定分是 备的子人 的脂可工 。双在膜
第4章细胞膜与表面
18
■ 外在蛋白(peripheral proteins)
● 外在蛋白为水溶性，靠离子键或其它弱键与膜表 面的蛋白质分子或脂分子结合，易分离，膜结构 不被破坏。
● 占膜蛋白总量的20%－30%。
第4章细胞膜与表面
19
外在蛋白
Peripheral Proteins
第4章细胞膜与表面
饱和链有一定角度的扭转。
第4章细胞膜与表面
8
Phospholipids
第4章细胞膜与表面
9
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。
第4章细胞膜与表面
10
◆胆固醇(Cholesterol)
■ 胆固醇存在于动物细胞和少数 植物细胞质膜上
●含量一般不超过膜脂的1/3
第4章细胞膜与表面
3
细 胞 的 生 物 膜 体 系
第4章细胞膜与表面
4
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” 。 Davision & Danielli (1935),
Gorter & Grendel (1925)
单位膜模型(unit membrane model）： 所有的生物膜都 是由“蛋白质-脂质-蛋白质” 的单位膜构成。
● 部分或全部镶嵌在细胞膜中的蛋白质； ● 水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结 合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。
内在蛋白约占膜蛋白的70-80%。
第4章细胞膜与表面
17
◆内在蛋白与膜脂结合的方式
■ 跨膜结构域与脂双分子层的疏水核心相互作用； ■跨膜结构域两端携带正或负电荷的氨基酸残基与磷脂分子 带负电的极性头形成离子键。 ■ 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。