之细胞膜的分子结构和特性课件.ppt

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1、关于之细胞膜的分子结构和特性现在学习的是第1页，共32页（cell membrane) 使细胞具有相对使细胞具有相对独立独立和和稳定稳定的内环境；的内环境；概念概念包围在细胞质外周的一层界膜，又包围在细胞质外周的一层界膜，又称称质膜质膜（plasma membrane) )。功能功能 调控细胞内外调控细胞内外物质物质、信信息息、能量能量的流动。的流动。现在学习的是第2页，共32页 细胞中除质膜外，胞内还有丰富的膜性结构。由细胞中除质膜外，胞内还有丰富的膜性结构。由于这些膜与质膜在于这些膜与质膜在化学组成化学组成、分子结构分子结构和和功能运作功能运作上上具有很多共性，故把质膜和细胞内各种膜性结构

2、的膜统称具有很多共性，故把质膜和细胞内各种膜性结构的膜统称为为生物膜生物膜。（。（P59P59）（ biological membrane)现在学习的是第3页，共32页生物膜生物膜脂类、蛋白质、糖类脂类、蛋白质、糖类 水、无机盐、金属离子水、无机盐、金属离子现在学习的是第4页，共32页蛋白质蛋白质/ /脂类脂类 : : 在不同种类生物膜中有所不同在不同种类生物膜中有所不同 表：各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比表：各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比功能多而复杂的膜，功能多而复杂的膜，蛋白质蛋白质/ /脂类脂类 大；大；功能少而简单的膜，功能少而简单的膜，蛋白质蛋白质/ /脂类脂类 小。小。生物膜的

3、种类生物膜的种类蛋白质蛋白质/ /脂类脂类神经髓鞘神经髓鞘( (轴突部分的细胞膜轴突部分的细胞膜）0.23血小板血小板0.70HelaHela细胞细胞1.50人红细胞膜人红细胞膜1.10线粒体内膜线粒体内膜3.20线粒体外膜线粒体外膜1.10现在学习的是第5页，共32页(membrane lipid) 膜膜 脂脂现在学习的是第6页，共32页鞘磷脂鞘磷脂磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱（卵磷脂）（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷酸甘油酯磷酸甘油酯现在学习的是第7页，共32页现在学习的是第8页，共32页疏水性尾部疏水性尾部 亲水性头部亲水性头部X现在学习的是第9页

4、，共32页极性头部极性头部固固 醇醇 环环 结结 构构非极性尾部非极性尾部生物膜中磷脂和胆固醇的结合关系生物膜中磷脂和胆固醇的结合关系现在学习的是第10页，共32页糖脂分子糖脂分子u与鞘磷脂相似，只是与鞘磷脂相似，只是头头部部不同，不同，由由糖基糖基取代取代磷脂酰磷脂酰碱基碱基。u常见糖脂常见糖脂： 脑苷脂（含脑苷脂（含1个单糖残基）个单糖残基） 神经节苷脂（含神经节苷脂（含7个单糖残基）个单糖残基）鞘鞘胺胺醇醇现在学习的是第11页，共32页(amphipathic molecule)(amphipathic molecule) 既有亲水性一端，既有亲水性一端，又有疏水性一端的分子又有疏水性一

5、端的分子，如磷脂、胆固醇、糖，如磷脂、胆固醇、糖脂。脂。现在学习的是第12页，共32页脂分子团脂分子团(lipid micell)脂双分子层脂双分子层(lipid bilayer)水水水水脂质体脂质体 (lipid bilayer)现在学习的是第13页，共32页p 根据膜蛋白与膜脂的根据膜蛋白与膜脂的及其在膜中及其在膜中 的不同，分为：的不同，分为：现在学习的是第14页，共32页单次穿膜单次穿膜 多次穿膜多次穿膜单次穿膜的跨膜蛋白单次穿膜的跨膜蛋白多次穿膜的跨膜蛋白多次穿膜的跨膜蛋白现在学习的是第15页，共32页膜周边蛋白膜周边蛋白现在学习的是第16页，共32页直接与脂双分子层结合直接与脂双分

6、子层结合通过糖链与脂双层结合通过糖链与脂双层结合现在学习的是第17页，共32页细胞内细胞内脂双层脂双层细胞被细胞被（糖萼）（糖萼）细胞膜的糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂的糖链向外伸展交织成的一层多糖物质，称细胞被或糖萼。与细胞识别功能有关。细胞被细胞被cell coatglycocalyx分布于分布于膜的非膜的非胞质面胞质面现在学习的是第18页，共32页 “脂双分子层脂双分子层”的提出的提出l 19251925年，年，GorterGorter 和和 GrendelGrendel 首次提出首次提出细胞膜是由细胞膜是由连续的脂双分子层组成的连续的脂双分子层组成的。现在学习的是第19页，共32页蛋白质蛋白质

7、 脂双分子层脂双分子层 19351935年年, ,Danielli和和Davson通过实验判定细胞膜中除脂类通过实验判定细胞膜中除脂类外，还含有蛋白质外，还含有蛋白质, ,提出了提出了。（球状）（球状）（球状）（球状）（双分子层）（双分子层）“蛋白质蛋白质 - - 脂类脂类 - - 蛋白质蛋白质”三夹板式结构三夹板式结构现在学习的是第20页，共32页蛋白质：单层肽链蛋白质：单层肽链折叠结构折叠结构脂双层脂双层细胞膜细胞膜暗暗明明暗暗2.0nm 3.5nm2.0nm 19591959年年, , Robertson Robertson 利用电子显微镜观察，发现所有生物利用电子显微镜观察，发现所有生

8、物膜都呈膜都呈“暗暗- -明明- -暗暗”三层结构，故而把三层结构，故而把“两暗一明两暗一明”的结构模型的结构模型称为称为单位膜单位膜模型。模型。 此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈 - -折叠折叠的薄片状蛋白质，而非球状蛋白质。的薄片状蛋白质，而非球状蛋白质。蛋白质：单层肽链蛋白质：单层肽链折叠结构折叠结构现在学习的是第21页，共32页 流动的脂双分子层构成生物膜的连续主体；流动的脂双分子层构成生物膜的连续主体； 球状膜蛋白不同程度地镶嵌在脂双分子层中球状膜蛋白不同程度地镶嵌在脂双分子层中 或附着在膜表面；或附着在膜表面； 此模型能解释生物膜中发

9、生的很多现此模型能解释生物膜中发生的很多现 象，为阐述膜功能奠定了基础；象，为阐述膜功能奠定了基础； 忽视了蛋白质分子对脂分子流动性的限忽视了蛋白质分子对脂分子流动性的限 制作用以及膜各部分流动性的不均匀性。制作用以及膜各部分流动性的不均匀性。 强调了生物膜的强调了生物膜的流动性流动性和和不对称性不对称性。单位膜模型存在明显缺陷，人们对它的异议越来越多。单位膜模型存在明显缺陷，人们对它的异议越来越多。19721972年，年，SingerSinger 和和 Nicolson Nicolson 提出了提出了液态镶嵌模型液态镶嵌模型。现在学习的是第22页，共32页现在学习的是第23页，共32页现在学

10、习的是第24页，共32页1 1、膜蛋白分布的不对称性、膜蛋白分布的不对称性第一：第一： 膜蛋白在脂双分子层中的分布位置是不对称的。膜蛋白在脂双分子层中的分布位置是不对称的。 （包括膜内在及膜周边蛋白）（包括膜内在及膜周边蛋白）第三：第三： 糖蛋白均分布于细胞膜的外层糖蛋白均分布于细胞膜的外层（非胞质面）（非胞质面） 。第二：第二： 膜蛋白颗粒在膜内外层中的分布数量是不对称的。膜蛋白颗粒在膜内外层中的分布数量是不对称的。 （细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）现在学习的是第25页，共32页 第三：糖脂第三：糖脂 全部分布在细胞膜的外层全部分布在细胞膜的外层（非胞质面）（非胞质面） 。第一：

11、磷脂第一：磷脂 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱和和鞘磷脂鞘磷脂多分布在细胞膜的外层多分布在细胞膜的外层（非胞质面）；（非胞质面）； 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺和和磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层多分布在细胞膜的内层（胞质面）。（胞质面）。 磷脂酰丝氨酸带有负电荷磷脂酰丝氨酸带有负电荷 细胞膜内层负电荷多于外层。细胞膜内层负电荷多于外层。 第二：胆固醇第二：胆固醇 因其与磷脂酰胆碱及鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。因其与磷脂酰胆碱及鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。 （非胞质面）（非胞质面） 2 2、膜脂分布的不对称性、膜脂分布的不对称性现在学习的是第26页，共32页现

12、在学习的是第27页，共32页1 1、膜脂的流动性、膜脂的流动性（1 1）侧向扩散）侧向扩散（2 2）旋转运动）旋转运动（3 3）弯曲运动）弯曲运动（4 4）翻转运动）翻转运动晶态晶态液晶态液晶态液态液态相变相变相变温度相变温度现在学习的是第28页，共32页1.1.脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度2.2.脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度 3.3.胆固醇的含量胆固醇的含量 4.4.卵磷脂卵磷脂/ /鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例5.5.其它因素其它因素饱和程度高，流动性小；饱和程度高，流动性小； 低，低， 大。大。链长，流动性小；链长，流动性小； 短，短， 大。大。调节调节膜的流动性。膜的流动性。此比例

13、小，流动性小；此比例小，流动性小； 大，大， 大。大。环境温度、环境温度、pHpH、金属离子及、金属离子及膜内在蛋白含量等。膜内在蛋白含量等。现在学习的是第29页，共32页2 2、膜蛋白的运动性、膜蛋白的运动性现在学习的是第30页，共32页小鼠细胞小鼠细胞人类膜蛋白抗体人类膜蛋白抗体 +人类膜蛋白（抗原）人类膜蛋白（抗原）异核细胞异核细胞小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素荧光素人类膜蛋白抗体人类膜蛋白抗体 + 罗丹明罗丹明小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体 +小鼠膜蛋白（抗原）小鼠膜蛋白（抗原）人类细胞人类细胞孵育孵育(37，40分钟分钟)诱导融合诱导融合膜蛋白膜蛋白(抗原抗原)经典实验经典实验细胞融合免疫荧光法细胞融合免疫荧光法现在学习的是第31页，共32页8/21/2022感谢大家观看现在学习的是第32页，共32页