《秋CB第04章细胞膜上.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《秋CB第04章细胞膜上.ppt（61页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、CB第4章,细胞膜的结构与功能,2,质膜与细胞内膜,3,细胞的生物膜体系,4,电镜下的细胞膜,5,细胞膜的结构模式图,6,与细胞膜相关的概念,细胞被（cell coat）-糖蛋白、糖脂 的糖链向膜外伸展、交织而成的毯状构造。也称糖被（glycocalyx）。细胞表面（cell surface）-由细胞被、细胞膜和胞质溶胶 构成的复合结构。广义上，还包括鞭毛、纤毛、微绒毛等表面特化结构&细胞连接。,7,细胞膜（cell membrane）细胞表面（cell surface）,8,细胞表面的范畴,9,本章内容,4.1 细胞膜的化学组成4.2 细胞膜的分子结构模型与特性4.3 细胞表面及其功能4.4
2、 细胞表面的特化结构,10,4.1 细胞膜的化学组成,膜脂-构成膜的主体。蛋白-参与构成膜主体。糖类-3%10%（糖脂、糖蛋白）水-膜的内外表面，80自由水。无机盐-少量，为膜蛋白组分。不同细胞的膜，三种主要物质比例相差大。,11,膜中各成分的比例,膜脂,膜蛋白,膜糖,其它,12,膜结构研究的好材料,13,The Erythrocyte Membrane,Red Blood Cell是结构最简单的细胞:成熟的红细胞没有细胞器；质膜是红细胞惟一的膜结构；红细胞质膜易于提纯和分离；人们对膜结构的认识，大多来自于对 红细胞膜结构的研究。,14,红细胞膜超微结构,15,4.1.1 膜脂（磷脂、胆固醇、
3、糖脂）,1、磷脂 磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）鞘磷脂-神经鞘磷脂 磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸,16,卵磷脂的结构,l头部:胆碱+磷酸+甘油 极性、亲水 l尾部:脂肪酸 非极性、疏水,17,磷脂分子的性质,18,脂质体(Liposome),除作为生物膜的研究模型，更重要的用途是作为临床上各种药物的载体；遗传性疾病基因疗法中靶基因的运载体，可将靶基因高效率地导入待治疗的细胞。,19,脂质体的形成,20,膜中磷脂分子的排列,21,2、胆固醇（结构、分布、功能）,*极性头部（第1环的羟基）*非极性尾部（甾环+碳氢链）,22,胆固醇与磷脂的关系,23,3、糖脂的结构与功能,结构：磷脂衍生物
4、糖基取代磷酸胆碱。神经细胞富含。eg：半乳糖脑苷脂最简单、半乳糖头 神经节苷脂最复杂、糖链末端为唾液酸（NANA）功能：膜受体。,半乳糖,唾液酸,N-乙酰半乳糖胺,24,4.1.2 膜蛋白种类、分布和功能,膜蛋白 约占细胞总蛋白 25 膜各种功能的执行者。功能上，分为：运输蛋白、催化蛋白、连接蛋白、受体蛋白 分布上，分为：外周蛋白膜内外表面，非共价结合 镶嵌蛋白嵌在脂双分子层中 or 跨膜（跨膜蛋白），共价结合。,25,膜蛋白的分布,26,膜蛋白的6种类型：1-单次跨膜蛋白、2-多次跨膜蛋白、3-膜内表面的外在蛋白、4-膜外表面的外在蛋白、5-膜内表面非共价结合的外周蛋白、6-膜外表面非共价结
5、合的外周蛋白,27,膜蛋白的功能分类,28,4.1.3 膜糖与细胞被,细胞被（糖被）-糖蛋白与糖脂分子上的 糖基在膜外表面形成的覆盖性构造。,29,细胞被的功能：保护作用、细胞识别、细胞通讯、物质转运,30,本章内容,4.1 细胞膜的化学组成4.2 细胞膜的分子结构模型与特性4.3 细胞表面及其功能4.4 细胞表面的特化结构,31,4.2 细胞膜结构模型及特性,4.2.1 膜的分子结构模型 eg：单位膜模型、流动镶嵌模型,32,流动镶嵌模型,33,4.2.2 细胞膜的特性,1、膜的不对称性（膜脂、膜蛋白不对称）,eg 受体在外表面，环化酶在内表面,34,2、细胞膜的流动性,膜的动态结构，由膜分
6、子的运动决定。*磷脂双分子层 具流动性。生理温度下，处于液态与晶态间的过渡状态-液晶态（由磷脂的各种运动引起）。温度下降，可转变成晶态（相变）。膜脂的运动：旋转运动 钟摆运动 测向扩散 翻转运动,35,膜的相变,36,膜脂的流动性示意,37,膜蛋白的运动,运动方式：转动、侧向扩散膜蛋白漂浮在磷脂海洋中的冰山。证明膜蛋白流动性的实验：人鼠细胞融合实验,38,人鼠细胞融合实验,39,3.细胞膜的选择透性,选择透性（半透性）：让部分物质通过。细胞膜对不同性质物质的通透性差异大一般地：脂溶性、分子小、不带电物质易透过。eg：水分子、磺胺药，易透过膜,40,本章内容,4.1 细胞膜的化学组成4.2 细胞
7、膜的分子结构模型与特性4.3 细胞表面及其功能4.4 细胞表面的特化结构,41,4.3 细胞膜的功能,保护屏障、物质和信号交换的门户 物质转运、信息传递、能量转换、细胞识别、细胞免疫、细胞分裂、细胞分化、细胞凋亡,42,4.3.1 细胞表面的概念,功能：支撑保护、物质交换、信息传导、细胞识别、细胞通信、细胞连接、,43,4.3.2 物质转运功能,不同物质（小分子、大分子）以不同方式转运。跨膜转运：主动转运、被动转运膜泡转运：入胞作用、出胞作用,44,物质的跨膜转运概况,45,1、跨膜转运（被动、主动）,（1）被动运输：不需ATP，顺浓度梯度*简单扩散（自由扩散）-仅要浓度梯度*易化扩散（帮助扩
8、散）-还要载体蛋白*通道扩散-还要通道蛋白,46,小分子穿膜转运图解,47,自由扩散（Free diffusion）,又称简单扩散（simple diffusion）。它不要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,仅靠膜的两侧被转运的物质保持一定的浓度差。,48,扩散与渗透,49,红细胞的膨胀与收缩,50,膜简单扩散转运图解,51,易化扩散（帮助扩散）图解,52,载体蛋白（carrier proteins）,*概念:载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白，它与被转运的分子特异结合使其越过质膜。*特点:1.具有特异性；2.参与被动运输；3.参与主动运输。,53,Carrier proteins,54,简单扩散与易
9、化扩散,55,通道扩散通道蛋白介导的跨膜转运,典型的膜通道：水通道蛋白（aquaporin）离子通道蛋白（ion channel）eg：神经细胞、肌肉细胞的离子通道。离子通道转运的特点：1、速度快（百万每秒，比载体快千倍）；2、选择性：Na+K+Ca+Cl-通道不同；3、多数非持续开放（闸门控制）；4、被动转运，无需ATP。,56,通道蛋白（Channel proteins）,已发现通道蛋白50多种，主要是离子通道(ion channel)。通道蛋白持续开放的、非持续开放（闸门）闸门通道(gated channel)：间断开放通道。,57,闸门通道(gated channel),电压闸门通道-
10、电位差变化时开放。（要电压刺激）配体闸门通道-配体受体结合时开放（要配体刺激）离子闸门通道-离子浓度变化时开放（要离子刺激）,58,配体闸门通道图解,59,电压闸门通道示意（动画）,60,三种闸门通道的比较,61,水的转运与膜上的水通道,水分子不溶于脂,并具有极性,理应不能自由通过质膜,但实际却是很容易过膜。原因是:The plasma membranes of many cells contain proteins，called aquaporin，that allow the passive movement of water from one side to the other.such as cells of the kidney tubule and plant roots.,
