《細(xì)胞質(zhì)膜》PPT課件

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1、第四章細(xì)胞膜質(zhì)膜又稱細(xì)胞膜（cellmembrane）——圍繞在細(xì)胞最外層，由脂類和蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜。基本概念生物膜（biomembrane；biologicalmembrane）——質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)各種膜的統(tǒng)稱。生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等活動(dòng)都與膜的作用有關(guān)第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型質(zhì)膜的化學(xué)組成：膜脂、膜蛋白質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型細(xì)胞膜的功能質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)3質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史1.??E.Overton1895發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì)很容易透過(guò)細(xì)胞膜，而不溶于脂肪的物質(zhì)不易

2、透過(guò)細(xì)胞膜，因此推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組成。紅細(xì)胞的基本性質(zhì)◆成熟的紅細(xì)胞呈雙面凹或單面凹陷的盤(pán)狀，直徑約為7μm,厚度1.7μm,表面積為145μm2；◆紅細(xì)胞的主要功能是攜帶O2和運(yùn)輸CO2，紅細(xì)胞的壽命約為120天，一生中要行走500，000質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史2.??E.Gorter&F.Grendel1925用有機(jī)溶劑提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜的脂類成分，將其鋪展在水面，測(cè)出膜脂展開(kāi)的面積二倍于細(xì)胞表面積，因而推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分子組成。3.??J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，推測(cè)膜中含

3、有蛋白質(zhì)，從而提出了”蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)”的三明治模型。6流動(dòng)鑲嵌模型其他模型液晶態(tài)模型：膜脂處于無(wú)序（流動(dòng)性）和有序（晶態(tài)）之間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變之中。板塊鑲嵌模型：強(qiáng)調(diào)生物膜是由具有流動(dòng)性程度不同的“板塊”鑲嵌而成。脂伐模型：該模型認(rèn)為在生物膜上膽固醇富集而形成有序脂相，如同“脂伐”一樣載著各種蛋白質(zhì)。推測(cè)一個(gè)100nm大小的脂伐可載有600個(gè)蛋白質(zhì)分子。此模型可以解釋生物膜的某些性質(zhì)與功能，但仍需要更多的證據(jù)?磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分,尚未發(fā)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)中起組織作用的蛋白；?蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面,膜蛋白是賦予生

4、物膜功能的主要決定者；?膜的流動(dòng)性：生物膜可看成蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液中，其相互作用復(fù)雜并與膜蛋白和膜脂的流動(dòng)性相關(guān)。是生物膜的基本特征之一,是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的必要條件。?膜的不對(duì)稱性生物膜結(jié)構(gòu)的特征膜的化學(xué)組成膜主要由脂類、蛋白質(zhì)組成，另外還有少量糖，主要以糖脂或糖蛋白的形式存在。膜的基本骨架主要有膜脂構(gòu)成。膜的功能主要由蛋白質(zhì)來(lái)承擔(dān)。膜脂主要為：磷脂、糖脂和膽固醇。磷脂主要包括甘油磷脂和鞘磷脂。約占膜脂的50%以上膽固醇（細(xì)菌質(zhì)膜無(wú)），有降低質(zhì)膜通透性和脂分子流動(dòng)性，增強(qiáng)動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜的堅(jiān)性。糖脂普遍存在于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中。主要存在于

5、神經(jīng)細(xì)胞中，（如腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂），約為5%-10%。具有一個(gè)極性頭部和兩個(gè)非極性尾部。脂肪酸碳鏈為偶數(shù)（16，18或20個(gè)碳原子組成)除飽和脂肪酸外，還有不飽和脂肪酸15TypicalCholesterol膜脂分子的運(yùn)動(dòng)方式：?磷脂分子在膜內(nèi)沿膜平面?zhèn)认驍U(kuò)散運(yùn)動(dòng)?磷脂分子圍繞軸心的自旋運(yùn)動(dòng)；?磷脂分子尾部的擺動(dòng)；?磷脂分子在兩層脂分子中做翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)膜脂的運(yùn)動(dòng)脂質(zhì)體（liposome）脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢(shì)而制備的人工膜。?脂質(zhì)體的類型。?脂質(zhì)體的應(yīng)用B)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；(C)球形脂質(zhì)體；(D）用于疾病治療的脂質(zhì)

6、體的示意圖ABCD膜蛋白膜蛋白是膜功能的體現(xiàn)者。估計(jì)核基因組編碼的蛋白質(zhì)中30%為膜蛋白。根據(jù)膜蛋白與脂分子的結(jié)合方式分為：——整合蛋白——外周蛋白——脂錨定膜蛋白外周蛋白(peripheralprotein)又稱附著蛋白(protein-attached)。這種蛋白完全外露在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)，為水溶性蛋白，靠離子鍵或其他較弱的鍵與膜表面的蛋白質(zhì)或脂分子結(jié)合。只要提高溫度或者改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度就可以將外周蛋白分離下來(lái)。外周蛋白(Lipid-anchoredproteins)脂錨定蛋白整合蛋白整合蛋白(integralprotein)又稱內(nèi)在蛋白(in

7、trinsicprotein)，跨膜蛋白(transmembraneprotein)，為兩性分子，部分或全部鑲嵌在細(xì)胞膜中或內(nèi)外兩側(cè)。整合蛋白與膜的結(jié)合非常緊密，必須通過(guò)去垢劑才能將其從膜上去除下來(lái)。去垢劑（detergent)?去垢劑是一端親水一端疏水的兩性小分子,是分離與研究膜蛋白的常用試劑。?離子型去垢劑(SDS)和非離子型去垢劑（TritonX-100）離子型十二烷基磺酸鈉（SDS)作用劇烈，引起蛋白質(zhì)變性非離子型TritonX-100作用較溫和第二節(jié)生物膜基本特征和功能膜的流動(dòng)性膜脂的流動(dòng)性膜蛋白的流動(dòng)性二膜的不對(duì)稱性膜脂的不對(duì)稱膜蛋白的

8、不對(duì)稱膜脂的流動(dòng)脂分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)1.脂肪酸鏈長(zhǎng)短越短，流動(dòng)性越大2.脂肪酸不飽和度越高，流動(dòng)性越大3.溫度相