细胞质膜与细胞表面

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1、第四章细胞质膜与细胞表面重点1.生物膜的化学组成2.生物膜的结构特征与功能3.细胞连接的类型及作用4.细胞外基质的种类重点1.生物膜的化学组成2.生物膜的结构特征与功能3.细胞连接的类型及作用4.细胞外基质的种类第四章细胞质膜与细胞表面第一节细胞质膜与细胞表面特化结构第二节细胞连接第三节细胞外被与细胞外基质第一节细胞膜与细胞表面特化结构1.细胞膜的结构模型2.膜脂——生物膜的基本组成成分3.膜蛋白4.生物膜结构特征5.细胞质膜的功能6.膜骨架与细胞表面的特化结构第二节细胞连接1.细胞连接的功能分类2.封闭连接3.锚定连接4.通讯连接5.细胞表面的粘连分子一、细胞质膜的结构模型1.概

2、述2.结构模型3.生物膜结构结构模型E.Gorter和F．Grendel（1925）:“蛋白质-脂类-蛋白质”三夹板质膜结构模型J.D.Robertson（1959年）：单位膜模型(unitmembranemodel)S.J.Singer和G.Nicolson（1972）：生物膜的流动镶嵌模型(fluidmosaicmodel)K.Simonsetal(1997):脂筏模型（lipidraftsmodel）FunctionalraftsinCellmembranes.Nature387:569-572生物膜结构磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分,尚未发现膜结构中起组织

3、作用的蛋白；蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者；生物膜是磷脂双分子层嵌有蛋白质的二维流体。“Centraldogma”ofmembranebiology膜的流动性膜脂的流动性膜蛋白的流动膜流动性的研究方法①人、鼠细胞融合实验②光脱色恢复技术膜的流动性受多种因素影响；细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。膜的不对称性1.细胞质膜各部分的名称2.膜脂不对称性3.膜蛋白与糖蛋白的不对称性4.不对称性的意义二、膜脂——生物膜的基本组成成分1.成分：膜脂主

4、要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。2.膜脂的４种热运动方式3.脂质体（liposome）膜脂成分磷脂：膜脂的基本成分（50％以上）分为二类:甘油磷脂和鞘磷脂主要特征：①具有一个极性头和两个非极性的尾(脂肪酸链)（心磷脂除外）；②脂肪酸碳链碳原子为偶数,多数碳链由16,18或20个组成；③饱和脂肪酸(如软脂酸)及不饱和脂肪酸(如油酸)；糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下）,神经细胞糖脂含量较高；胆固醇：胆固醇存在于真核细胞膜上（30%以下），细菌质膜不含有胆固醇，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂类。运动方式①沿膜平面的侧向运动（基本运动方式）,其扩散

5、系数为10-8cm2/s；②脂分子围绕轴心的自旋运动；③脂分子尾部的摆动；④双层脂分子之间的翻转运动，发生频率还不到脂分子侧向交换频率的10－10。但在内质网膜上,新合成的磷脂分子翻转运动发生频率很高。三、脂质体（liposome）1.概念：根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。2.脂质体的类型。3.脂质体的应用脂质体的类型(a)水溶液中的磷脂分子团；(b)球形脂质体；(c)平面脂质体膜；(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图脂质体的应用研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质；脂质体中裹入DNA可用于基因转移；在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体三、膜蛋白1.

6、基本类型2.内在膜蛋白与膜脂结合的方式3.外在膜蛋白与膜脂结合的方式4.去垢剂(detergent)1.外在(外周)膜蛋白(extrinsic/peripheral；membraneproteins)；2.内在（整合）膜蛋白(intrinsic/integralmembraneproteins)。3.脂质锚定蛋白（lipid-anchoredproteins)基本类型①膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。②跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。③某些

7、膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子,插入脂双层之间,进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力,还有少数蛋白与糖脂共价结合。去垢剂是一端亲水、另一端疏水的两性小分子,是分离与研究膜蛋白的常用试剂。离子型去垢剂(SDS)和非离子型去垢剂（TritonX-100）SDS:CH3-(CH2)11-OSO3-Na+CH3CH3CH3–C–CH2–C–(O-CH2-CH2)10-OHCH3CH3五、光脱色恢复技术(fluorescencerecoveryaft