细胞质膜PPT讲稿

（3）流动性 生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。但膜蛋
白与膜脂间、膜蛋白与膜蛋白间以及与膜两侧大分子间存在复杂的相互作用，限 制了膜的流动性。
（4）生物膜的动态 在细胞生长和分裂过程中，生物膜在三维空间上
可出现弯曲、折叠、延伸等改变，出于不断的动态变化，确保生命活动的进行。
二、 质膜的化学组成和结构排 列
2. E. Gorter &F. Grendel1925年用有 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 膜由双层脂分子组成
双分子片层模型（三明治模型）
3. J. Danielli & H. Davson 1935年发现质膜的表面张力比油-水界 面的张力低得多，推测膜中含有蛋白质。
其含量约占膜质总量的5％以下。
固 醇：
胆固醇及其类似物，自身不能形成脂双层，只
能插入磷脂分子之间，参与生物膜的形成。
➢其含量不超过膜脂的1／3，胆固醇在调节膜的流动性，增加 膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等方面起着重要作用。 ➢胆固醇还是很多重要的生物活性分子的前体化合物，如固醇 类激素、维生素D等。 ➢还参与信号转导：胆固醇可与发育调控的信号分子Hedgehog 共价结合。
以上。包括：
磷脂酰胆碱（卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺 磷脂酰肌醇、 磷酯酰丝氨酸 合成部位：内质网
磷脂的特性：
a、磷脂为双性分子，由磷脂酰碱基和脂肪酸两部分通过
甘油基团结合而成的，具有一个极性头部和两个非极性碳 氢尾部；
c、脂双分子层具有不对称性 例如，人的红细胞质膜，
脂双层的外单层几乎全部由磷脂酰胆碱所组成，而内单层则是 由一端含氨基的磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸组成，故膜内外 层的电荷有显著差异，且有重要的生理功能；
• 质膜是细胞的重要结构成分，质膜和细胞内各种
膜的结构、化学组成和活动属性等方面有一定的共性， 故总称为生物膜
第一节 细胞质膜的结构模型
一、细胞质膜结构的研究历史
1. E.Overton1895年发现凡是溶于脂肪 的物质很容易透过植物细胞膜，而不溶 于脂肪的物质不易够过细胞膜。因此推 测细胞膜由连续的脂类物质组成。
d、脂肪酸为偶数碳
磷脂
分子
e、除饱和脂肪酸根外，
磷脂酰碱基-集中 了磷酸和碱基， 极性强，亲水
还有不饱和顺式脂肪酸
鞘 脂： 合成部位：高尔基体
➢ 具有一个类似甘油磷脂的极性头部-鞘磷脂。 -----丰富度最高的鞘磷脂为神经鞘磷脂
➢ 另一类鞘脂类为糖脂---极性头部直接共价结合 到鞘氨醇上的一个糖分子或寡糖链。 -------普遍存在于原核和真核细胞的膜上，
以不同程度嵌入脂双层的内部，多为横跨全膜，它们的疏水区域与脂Байду номын сангаас双层中脂类分子的疏水尾部相互作用，亲水区域暴露在膜的一侧或两 侧表面。它们是双性蛋白。不易分离
脂锚定蛋白：通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中， 从而锚定在细胞质膜上。
膜蛋白与膜的 结合结合方式
hggfhfdg
（3）膜糖类：膜结构的糖类主要与膜脂、膜蛋
（2）膜蛋白分布的不对称性，有的镶在膜的表面，有的嵌 入或横跨脂双分子层。
脂筏模型(lipid model, Simons 1988)
这种模型是对膜的流动性的新理解，主要观点： ➢在甘油磷脂主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等富集区形成 相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着执 行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。 ➢ 脂筏在高尔基体上形成、参与信号转导、跨膜运输等过程
•
（2）膜蛋白：
– 根据膜蛋白分离的难易程度和与脂分子的结合方式， 蛋白可分为三大类型：
膜周边蛋白（或外在蛋白，extrinsic or peripheral protein）分布在膜的内外表面，为水溶性的；易分离
跨膜整合蛋白（或内在蛋白，intrinsic or integral protein）
脂筏模型示意图
目前对生物膜结构的认识归纳为以下几点：
（1）脂类是生物膜的基本结构成分。具有极性头部和非极
性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，磷脂分子以疏水 性尾部相对，极性头部朝向水相形成脂双分子层。
（2）镶嵌性 蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在起表
面，蛋白质的类型、分布的不对成性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜各自的 特性与功能。
• 1、 质膜的化学组成：
– 膜主要是由脂类和蛋白质两大类物质组成， 蛋白质约占膜干重的20-70%，脂类占3070%。 此外，膜还含10%的碳水化合物。
•（1）膜脂：主要为:
甘油磷脂（glycerophosphatide） 鞘脂(sphingolipid) 固醇(sterol)。
甘油磷脂构成膜脂的基本成分，占膜脂的50%
认为：细胞膜是两层磷脂分 子构成，分子的疏水性碳氢 链在膜内部彼此相对，亲水 端朝外，亲水端覆盖着一层 球形蛋白质分子。即“蛋白 质－脂质－蛋白质”的三明 治式结构模型。
1959年提出了修正模型，认为膜 上还具有贯穿脂双层的蛋白质通 道，供亲水物质通过。
单位膜模型
J.D.Rorbertson提出所有膜都呈三层式结构：在横切面上表现为 两侧为暗线、中央夹着一条明线。于是他根据在电镜下的观察 结构，以及质膜的一些功能指标，提出了单位膜模型（Unit membrane model）。
细胞质膜课件
第四章 细胞质膜
• 构成细胞的活物质总称为原生质。细胞的外围包
有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜称为质膜亦 称为细胞膜（cell membrane）。
• 质膜不仅是细胞把其内部与周围环境分开的边界，更重要的是，它是
细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和信息传递的重要通道。质 膜是细胞的一道可调控的动态屏障，对物质进出细胞运输有调控作用。
他认为，膜中央为脂类 双层分子，在电镜下显 示为明线，膜两侧为展 开的蛋白质分子层，在 电镜下显示为暗线。
流动镶嵌型模型(Fluid mosaic model)
在单位膜模型的基础上Singer和Nicolson在1972年提出了 生物膜的流动镶嵌型模型。这种模型主要强调：
（1）膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动