医学细胞生物学 第三章 细胞膜与物质运输(一)_PPT幻灯片

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•最简单的糖脂： •最复杂的糖脂：
半乳糖 神经节苷脂 唾液酸
脑苷脂
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膜脂在水溶液中自动形成双层
生物膜的化学组成
球状 分子团
脂质体
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二、膜蛋白
❖ 占膜含量的40%-50% ❖膜蛋白的主要功能：
参与物质运输 作为细胞外信号受体 粘附作用 酶催化作用
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3、脂锚定蛋白 ❖以两种方式与脂类分子结合。
胞质侧的蛋白 共价键 与脂双层中的碳氢链结合 ❖质膜外表面的蛋白 共价键 与磷脂酰肌醇相连
的寡糖链结合
非胞质面
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三、膜糖类
细胞被：糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂的糖分子侧链位 于细胞膜外侧，交织在一起，覆盖在细胞表面，称 为糖萼（glycocalyx） 功能：细胞保护、细胞识别、决定血型
糖脂的分布为绝对不对称
一、膜脂质
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(一)膜脂质的三种类型
细胞膜上的脂类统称膜脂 Ø主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。 Ø两亲性分子：具有极性头和非极性的尾部。
亲水基
疏水基
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1.磷脂是构成膜脂的基本成分
Ø磷脂约占整个膜脂的50％以上。
Ø磷脂
甘油磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂PC） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE） 磷脂酰丝氨酸(PS)
细 胞 被 脂 双 层
细胞内
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四、细胞膜的特性
（一）细胞膜的不对称性(membrane asymmetry) 1. 膜脂分布的不对称
磷脂和胆固醇分布为相对不对称，仅为数量上的差异。
Ø卵磷脂和鞘磷脂多分布 在膜外层
Ø磷脂酰乙醇胺、磷脂酰 丝氨酸和磷脂酰肌醇多 分布在膜的内层
Ø 磷脂
甘油磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂PC） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE） 磷脂酰丝氨酸(PS)
磷脂酰肌醇(PI) 鞘磷脂(SM)
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2. 胆固醇
❖主要存在真核细胞膜上 ，含量一般不超过膜脂 的1/3。
❖ 双亲性分子 ❖功能：增加膜的稳定性
，调节膜流动性。
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3. 糖脂
•组成：由寡糖+脂类构成。含量约占脂总量的5％以下。 •结构：双亲性分子
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3. 糖脂
•定位：存在于所有动物细胞膜的表面，糖脂均位于膜 的非胞质面，并将糖基暴露于细胞表面。
•功能：作为某些分子的受体，与细胞识别及信号转导 有关。
非胞质面
胞质面
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本章节重点
掌握细胞膜的化学组成、特性、分子结构
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l细胞膜（cell memberane)
是细胞质与外界相隔开的一层薄膜， 又称质膜（plasma membrane）。
细胞膜
l生物膜
内膜
细胞膜 (厚7nm)
细胞质
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第二节 细胞膜的化学成分
• 一、生物膜的化学成分：脂类、蛋白质、糖类（以 糖脂和糖蛋白的形式存在）。
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第二节 细胞膜的化学成分
脂类、蛋白质、糖类（以糖脂和糖蛋白的形式存在）
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1、内在膜蛋白（intrinsic proteins）
•占膜蛋白的70%~80%.与膜结合紧密 • 使膜崩解后才可分离.
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2、外在膜蛋白（extrinsic proteins）
多附在膜的内外表面 水溶性蛋白，占膜蛋白的20%~30%， 离子键或氢键与膜表面的蛋白质分子或脂分子 极性头部非共价结合，易分离。
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二、单位膜模型
单位膜模型(unit structure model)：20世纪50年代末 Robertson用电镜观察发现生物膜均呈二暗夹一明的 三层结构，称为单位膜。说明了生物膜在形态上的共性。
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❖ J. D. Robertson 1959 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，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，总厚约7.5nm。
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E. Gorter & F. Grendel 1925 用有机溶剂提取了人的红细胞质 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 层脂质分子组成。
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一、片层结构模型
1935年 Danielli和 Davson提出。认为细胞膜是三层夹板 式结构，由蛋白质 － 磷脂 — 蛋白质组成。
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三、流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
1972年，Singer和Nicolson提出 认为脂双层构成膜的连续主体，它即具有固体分子排 列的有序性，又具有液体的流动性。蛋白分子以不同 形式与脂双分子层结合。
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三、流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
强调了膜的流动性和不对称性，较好地体现细胞的功能特点 不足之处：
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四、脂筏模型
脂筏模型（lipid raft）：脂质双分子层不是一个完全 均匀的二维流体，膜中富含胆固醇和鞘脂的微区，其 中聚集一些特定的蛋白质区。
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特点：这些区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较 少 流动性。其周围是流动性较高的液态区。脂筏提供一 个有利于蛋白质形成有效构象的变构环境。
磷脂酰肌醇(PI) 鞘磷脂(SM)
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膜脂
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磷脂酰胆碱的分子结构
极
胆碱
性
头 磷酸
部
（ 甘油
亲 水
脂不
基 团
饱 肪和
）
酸脂
链
肪
酸
链
亲水基
非 极
疏水基
性
尾
部
（
疏
水
基
团
）
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1. 磷脂是构成膜脂的基本成分
Ø磷脂约占整个膜脂的50％以上。