(推荐)《细胞生物学细胞膜》PPT课件

侧 向 移 动翻 转 运 动旋 转 运 动
弯伸 曲缩 运震 动荡 运
动
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生物膜的特性
膜脂的分子运动
生物膜的特性
（2）影响膜脂流动性的因素
1）脂肪酸链的饱和程度：不饱和程度↑膜流动性↑ 2）脂肪酸链的长度：
长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低。 3）胆固醇的影响：双向调节
4）卵磷脂/鞘磷脂比值： 卵磷脂和鞘磷脂的比值↑膜流动性↑
外在膜蛋白（extrinsic proteins）（周围蛋白） 内在膜蛋白（intrinsic proteins）（整合蛋白） 脂锚定蛋白（lipid-linked protein）（脂连接蛋白）
膜蛋白类型
生物膜的化学组成
生物膜的化学组成
1）膜外在蛋白（extrinsic proteins）
•水溶性蛋白，占膜蛋白的20%~30 %， •靠离子键或氢键与膜表面的蛋白质分子或脂分子
3. 糖脂：
生物膜的化学组成
•组成： 寡糖+脂类。约占脂总量的5％以下。 •定位：动物细胞膜的表面，位于膜的非胞质面。 •结构：双亲性分子，亲水的极性头部由糖基构成，
疏水的非极性尾部为脂肪酸链。
•功能：作为分子受体，与细胞识别及信号转导有关。
Glycolipids
生物膜的化学组成
半乳糖脑苷脂
神经节苷脂
5）其它因素：温度、离子强度
生物膜的特性
（3）膜蛋白分子的运动
1）侧向运动 2）旋转运动
（4）膜流动性的生理意义
是保证正常功能的必要条件。 膜流动性低于一定阈值时，酶活动和跨膜运输停止。 膜流动性过高，造成膜溶解。
2.生物膜的不对称性(asymmetry)
（1）膜质分布的不对称： 卵磷脂和鞘磷脂多分布在膜外层，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
统称生物膜 (biology membrane )
细胞膜的化学组成和分子结构
一、生物膜的化学成分
•膜 脂: 膜的基本骨架。 •膜蛋白: 膜功能的主要体现者。 •膜糖类: 糖脂、糖蛋白。
细胞膜的化学组成和分子结构
（一）膜脂
生物膜的化学组成
生物膜上的脂类统称膜脂。
➢ 膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆பைடு நூலகம்醇。
极性头部非共价结合，易分离。
2）膜内在蛋白（intrinsic proteins）
• 占膜蛋白的70%~80 % • 与膜结合紧密，不易分离 • 跨膜结构域为1-n个疏水α螺旋
3）脂锚定蛋白（脂双层蛋白）
• 位于膜两侧，通过共价键与脂双层内的分子结合。
• 胞质侧蛋白 共价键 与脂双层中的碳氢链结合 • 外表面蛋白 共价键 与磷脂酰肌醇相连的寡糖链结合
一、片层结构模型(1935年Danielli-Davson提出)
1959年Robertson 用超薄切片技术获得细胞膜照片，
相变：生物膜在生理常温下呈液晶态，温度下降至某一 点时，液晶态转变为晶态，温度上升，晶态又可溶解为液 晶态，晶态和液晶态之间的相互转变称相变。
相变温度: 引起细胞膜液晶态和晶态转变的临界温度。
（1）膜脂的分子运动
1）侧向移动 2）翻转运动
3）旋转运动 4）左右摆动
(弯曲运动）
5）伸缩震荡运动
生物膜的特性
➢ 膜脂是双亲性分子：具有极性头部和非极性的尾部。
生物膜的化学组成
1. 磷脂：膜的基本成分，约占膜脂的50％以上。
➢ 磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂PC） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE） 甘油磷脂 磷脂酰丝氨酸(PS) 磷脂酰肌醇(PI) 鞘磷脂(SM)
磷脂酰胆碱的分子结构
极
胆碱
性
头 磷酸
部
（ 甘油
亲 水
脂不
第四章 细胞膜与物质 的跨膜运输
主要内容
第一节 细胞膜的化学组成和分子结构 第二节 小分子物质的跨膜运输 第三节 大分子和颗粒物质的跨膜运输 第四节 细胞连接 第五节 细胞膜与疾病
第一节 细胞膜的化学组成和分子结构
细胞膜（cell memberane)
又称质膜（plasma membrane）
细胞内膜 ( endomembrane )
生物膜的化学组成
（三）膜糖类
膜糖类 + 膜 脂 共价键 糖脂（glycolipid） 膜糖类 + 膜蛋白 共价键 糖蛋白（glycoprotein）
• 糖类占膜重的1%~10%，多为低聚糖
• 常见糖类 ：葡萄糖、半乳糖、N-乙酰氨基葡萄糖、 N-乙酰氨基半乳糖、甘露糖、岩藻糖
生物膜的化学组成
糖 类
唾液酸
• 膜脂在水溶液中自动形成双层
球状 分子团
脂质体
（二）膜蛋白
生物膜的化学组成
1. 膜蛋白的主要功能：
- 转 运蛋白：转运分子进出细胞 - 受 体：接受外界信号并传至细胞内 - 连 接 体：支撑连接细胞骨架成分和间质成分 - 酶 蛋 白：催化作用
生物膜的化学组成
（二）膜蛋白
2. 膜蛋白的类型
（2）膜蛋白分布的不对称
1）外在蛋白 ：多在膜的内表面。 2）镶嵌蛋白： 内层多于外层。 3）跨膜蛋白：有方向性。
亲水端长度不同 氨基酸种类顺序不同 。
生物膜的分子结构模型
（3）膜糖类分布不对称
膜蛋白与膜脂
中糖基全部分
布在脂双层的
非胞质侧。
意义： 膜结构的不对称性决定了膜功能的方向性.
三、 生物膜的分子结构模型
基 团
饱 肪和
）
酸脂
链
肪
酸
链
非 极 性 尾 部 （ 疏 水 基
团
）
亲水基 疏水基
质膜中的主要磷脂分子
生物膜的化学组成
2. 胆固醇：
特点：双亲性分子。含量一般不超过膜脂的1/3。 功能：增加膜稳定性，调节膜的流动性。
生物膜的化学组成
胆固醇主要存在
于真核细胞膜的磷 脂分子之间，头部
紧靠磷脂极性头部， 其余部分游离。
细胞表面的功能
保护、物质交换、环境稳定、信息传递、细胞识 别、细胞连接、细胞代谢、细胞增殖、细胞分化、 细胞病变、细胞衰老、细胞癌变等。
二、 生物膜的特性
❖1. 流动性（fluidity） ❖2. 不对称性 ( asymmetry )
生物膜的特性
1. 生物膜的流动性（ fluidity )
指膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态。
生物膜的化学组成
细胞外被（cell coat )
位于生物膜非胞质面，由糖蛋白或糖脂组成的周缘
区称为细胞外衣或称糖萼。
细 胞 被 脂 质 双 层
细胞内
生物膜的化学组成
细胞表面（Cell surface）
指细胞外被、细胞膜、细胞膜内缘下富含微管、 微丝等成份的胞质溶胶层及细胞特化结构鞭毛、纤毛、
微绒毛等所组成的结构。