最新[细胞生物学]细胞膜与细胞表面

膜 蛋 白 细胞内
4. 细胞表面 cell surface：
细胞膜、细胞外被、细胞膜内面的胞质溶胶、各种细胞连接 结构和细胞膜的一些特化结构统称为细胞表面。
6
生
物 膜
一、细胞膜的化学组成
的 二、细胞膜的特性
和化 分 学 三、细胞膜的结构模型
子组 结成
复习题
构
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一、细胞膜的化学组成
• 细胞膜的主要化学成分有脂质(lipid)、蛋白质 (protein)和糖类(sugar)。
酸
CH3 O
CH3 N CH3 CH2 CH2 O
PO O
神经 酰胺
鞘 磷
脂
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1. 磷脂
结构特点：
亲水性头部： 疏水尾部：
一般两条脂肪酸链，每条14~24个碳原子。 一条饱和，一条不饱和。
排列特点：
逐个相依地整齐排列脂双分子层，构成膜主体结构。
磷脂分子聚集排列特点：
球形分子团
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脂质双分子层在水中形成一种自我封闭的结构 ——脂质体（Liposome)
Chapter 3 Cell membrane and cell surface
概述
基本概念
1. 细胞膜（cell membrane） 2. 生物膜（biomembrane） 3. 单位膜（unit membrane） 4.细胞表面（cell surface）
3
基本概念
1. 细胞膜cell membrane: 2.生物膜biomembrane:
生物膜的不对称性指
细胞膜内外两层的结
EF
构和功能有差异。
PF
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1. 膜脂分布的不对称
磷脂种类、数量分布不对称 胆固醇集中在细胞膜的外层 糖脂不对称:糖链在细胞膜的外层
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1. 膜脂分布的不对称
总磷脂
鞘磷脂
占
磷脂酰胆碱
细胞外小叶
总
磷脂酰乙醇胺
磷
磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
脂
的
%
细胞质小叶
30
胆固醇
14
2. 胆固醇
分子结构:
➢ 极性头部：羟基团
类 固
醇
➢ 非极性尾部：脂肪酸链 环
➢ 固醇环连接头部与尾部
极性头部
非 极 性 尾 部
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2. 胆固醇
分布:
分布于磷脂分子中，极性头部 紧靠磷脂的极性头部，类固醇 环固定于磷脂的烃链上。
作用：
可调节膜的流动性，加强膜的 稳定性。
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3. 糖脂
① 磷脂酰胆碱：胆碱（choline) + 磷脂酸 ② 磷脂酰乙醇胺：乙醇胺（ethanolamine) + 磷脂酸 ③ 磷脂酰丝氨酸：丝氨酸（serine) + 磷脂酸 ④ 磷脂酰肌醇：肌醇（inositol) + 磷脂酸 ⑤ 鞘磷脂：胆碱或乙醇胺+鞘氨醇+磷酸+脂肪酸
CH3
CH3
N CH3
CH2 CH2
是指围绕在细胞最外层， 细胞膜与细胞内膜具有共同
由脂质、蛋白质和糖类 所组成的界膜。
的结构和相近的功能，统称 生物膜。
基本概念
3. 单位膜unit membrane：
生物膜在电镜下呈现出的较为一致的三层结构，即电子 致密度高的内外两层之间夹着电子密度较低的中间层。
细 胞 衣 脂 双 层 胞质溶胶
2. 膜蛋白分布的不对称性
每种膜蛋白在膜中都有特定 的排布方向是膜蛋白不对称 性的主要因素;
外周蛋白种类和数量分布的 不对称;
[细胞生物学]细胞膜与细胞表面
教学目的
1. 掌握细胞膜、生物膜、单位膜的概念； 2. 掌握细胞膜的组成和磷脂的结构特点，了
解磷脂的种类、胆固醇和糖脂的结构； 3. 了解六种生物膜的结构模型及其优缺点，
掌握流动镶嵌模型； 4. 了解膜脂、膜蛋白的运动方式。掌握生物
膜的特性。
第三章 细胞膜与细胞表面
外在膜蛋白:靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质 分子或脂分子的亲水部分结合，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。
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（三）膜糖类
糖 脂
糖 蛋 白
磷 脂
糖类+膜脂 共价键 膜糖类
糖类+膜蛋白 共价键
糖脂 糖蛋白
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2. 种类：
存在于膜的糖类只有9种。 动物细胞膜上的糖主要有7种：半乳糖、甘露糖、岩藻 糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖氨、唾液酸。
3. 分布特点：
绝对不对称。 糖链只分布在膜的非细胞质侧脂双分子层单层。
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25
脂类:蛋白质=4：1
膜成分含量
1：1
脂类:蛋白质=1：4
神经髓鞘
血红细胞
线粒体 26
二、细胞膜的特性
不对称性(asymmetry) 流动性(fluidity)：生物膜的基本特征之一,
是细胞进行生命活动的必要条件。
NH2 CH2 CH2
O
O
O PO
O PO
O
O
CH— CH—CH2
CH— CH—CH2
OO
OO
C OC O 磷
脂
酰
胆
脂脂 碱
肪肪 （
酸酸
卵
磷
脂
）
C
OC
O
磷 脂
酰
乙
脂脂 肪肪 酸酸
醇 胺 （
脑
磷
脂
）
NH2 H—C—COOH
CH2
O
O PO
O
CH— CH—CH2 OO
C OC O 磷
脂
酰
丝
脂脂
氨
肪肪 酸酸
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（一）细胞膜的不对称性
EF和PF的界定：冰冻断裂处理后，细胞膜往往从脂双层中央断 开，为了便于研究，各部分都有固定的名称：质膜的原生质表 面 (protoplasmic surface, PF) 和 质 膜 的 细 胞 外 小 页 断 裂 面 (extrocytopasmic face, EF)。
20
4
1
2
3
非胞质面
脂
质
双
层
5
胞质面
(1) 外在膜蛋白：分布在膜的内外表面，主要在内表面。通过内在蛋白 间接与膜连接，或与脂类分子的极性头部直接结合。
(2) 内在膜蛋白：单次或多次穿过脂双分子层，与膜结合紧密。
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膜蛋白的分离
内在膜蛋白:它与膜结合非常紧密，只有用去垢剂才能从 膜上洗涤下来，常用SDS和Triton-X100。
分子结构： ➢极性头部：
由1~数个糖基构成 ➢非极性尾部：
两条脂肪酸链
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糖 脂
胆固醇
磷脂
18
： (2)分布 所有糖脂都分布在膜的非胞质面脂双分子层单层。
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(二) 膜蛋白(membrane protein)
生物膜所含的蛋白称膜蛋白。 是膜特定功能的主要承担者和执行者。
种类： 外在膜蛋白；内在膜蛋白
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(一) 膜脂(membrane lipid)
• 生物膜上的脂类统称膜脂。 ➢ 膜脂的种类：磷：脂(含量最丰富)；胆固醇；糖脂
双亲性(水脂兼性)分子
➢ 分子结构共同特点： 头部亲水，尾部疏水 ➢ 分子排列特点： 球形分子团；脂质双分子层
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1. 磷脂
磷脂是生物膜中含量最高的脂类。 最简单的磷脂是磷脂酰甘油（磷脂酸）。 常见的磷脂有：