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1、 本章節(jié)重點 掌握細胞膜的化學組成、特性、分子結(jié)構(gòu) l 細胞膜(cell memberane) 除了細胞膜以外的細胞內(nèi)所有膜性結(jié)構(gòu)。細胞質(zhì)是細胞質(zhì)與外界相隔開的一層薄膜,又稱質(zhì)膜(plasma membrane)。細胞膜 生物膜的化學組成甘油磷脂 膽 堿 磷 酸 甘 油脂 肪 酸 鏈極性頭部(親水基團)非極性尾部(疏水基團)肪 酸鏈不 飽 和脂 膜 脂 生物膜的化學組成甘油磷脂 膽 堿 磷 酸 鞘 氨 醇脂 肪 酸 鏈極性頭部(親水基團)非極性尾部(疏水基團)肪 酸鏈不 飽 和脂 功能:增加膜的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)膜流動性。 細胞外細胞內(nèi) 生物膜的化學組成 多附在膜的內(nèi)外表面的蛋白。 位于膜的兩側(cè),通
2、過共價鍵與脂雙層內(nèi)的分子結(jié)合,又稱脂連接蛋白。以兩種方式與脂類分子結(jié)合。 胞質(zhì)側(cè)的蛋白 與脂雙層中的碳氫鏈結(jié)合質(zhì)膜外表面的蛋白 與寡糖鏈結(jié)合 (與磷脂酰肌醇相連的)共價鍵共價鍵3、脂錨定蛋白細胞內(nèi)細胞外 細胞內(nèi)脂雙層細胞被(三)膜糖類覆蓋細胞膜表面 膜的流動性膜的不對稱性膜脂的流動性膜蛋白的運動性側(cè)向擴散旋轉(zhuǎn)擴散膜蛋白不對稱 磷脂和膽固醇分布為相對不對稱,僅為數(shù)量上的差異。糖脂的分布為絕對不對稱細胞內(nèi)細胞外 2.膜蛋白分布的不對稱性各種膜蛋白在質(zhì)膜中都有一定的位置外周蛋白主要附著在質(zhì)膜的內(nèi)表面跨膜蛋白跨越脂雙層有一定的方向性,親水端長度、氨基酸種類順序不同。 細胞內(nèi)細胞外 生物膜的特性膜的流動
3、性膜的不對稱性膜脂的流動性膜蛋白的運動性側(cè)向擴散旋轉(zhuǎn)擴散膜蛋白不對稱 (6)烴鏈的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)作用(3)擺動作用 質(zhì)膜的流動性是保證其正常功能的必要條件。當膜的流動性低于一定的閾值時,許多酶的活動和跨膜運輸將停止,反之如果流動性過高,又會造成膜的溶解。 利用細胞融合技術(shù)觀察蛋白質(zhì)運動 1. E. Overton 1890 發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì)很容易透過植物的細胞膜,而不溶于脂肪的物質(zhì)不易透過細胞膜,因此推測細胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組成。2. E. Gorter & F. Grendel 1925 用有機溶劑提取了人的紅細胞質(zhì)膜的脂類成分,將其鋪展在水面,測出膜脂展開的面積二倍于細胞表面積,因而推測
4、細胞膜由雙層脂分子組成。 1935年 Danielli和 Davson提出。認為細胞膜是三層夾板式結(jié)構(gòu),由蛋白質(zhì) 磷脂 蛋白質(zhì)組成。 單位膜模型(unit structure model):20世紀50年代末Robertson用電鏡觀察發(fā)現(xiàn)生物膜均呈二暗夾一明的三層結(jié)構(gòu),稱為單位膜。說明了生物膜在形態(tài)上的共性。 J. D. Robertson 1959 用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細胞膜照片,顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu),它由厚約3.5nm的雙層脂分子和內(nèi)外表面各厚約2nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成,總厚約7.5nm。 液態(tài)鑲嵌模型(fluid mosaic model): 1972年,Singer和Nicolson提出認為脂雙層構(gòu)成膜的連續(xù)主體,它即具有固體分子排列的有序性,又具有液體的流動性。蛋白分子以不同形式與脂雙分子層結(jié)合。 功能:參與信號轉(zhuǎn)導、受體介導的內(nèi)吞作用, 以及膽固醇的代謝運輸?shù)取?