《細(xì)胞膜生物學(xué)》ppt課件

1、費費 瑞瑞2021 年年 11 月月第一節(jié)第一節(jié) 膜的形狀及分布膜的形狀及分布細(xì)胞膜細(xì)胞膜內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)生物膜生物膜單位膜單位膜膜脂、膜蛋白、膜糖類膜脂、膜蛋白、膜糖類水、無機鹽和金屬離子水、無機鹽和金屬離子 第二節(jié)第二節(jié) 膜的化學(xué)組成膜的化學(xué)組成1. 形狀分布形狀分布一、膜一、膜 脂脂 2. 種種 類類 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 磷脂磷脂 固醇固醇 糖脂糖脂 1) 磷磷 脂脂磷脂酰堿基磷脂酰堿基 磷脂磷脂堿基堿基磷酸磷酸磷脂酰肌醇肌醇磷脂磷脂酰肌醇肌醇磷脂 磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸;磷脂酰乙醇胺腦磷脂磷脂酰乙醇胺腦磷脂 磷脂酰膽堿卵磷脂磷脂酰膽堿卵磷脂;鞘磷脂鞘磷脂;甘油甘油脂肪酸脂肪酸 2) 膽固醇膽

2、固醇 羥基羥基 碳?xì)滏溙細(xì)滏滎惞檀肩蕲h(huán)類固醇甾環(huán)膽固醇膽固醇3) 糖糖 脂脂單糖單糖脂類脂類糖脂糖脂 3.膜脂的特性膜脂的特性 成簇和自動閉合性成簇和自動閉合性 4.膜脂的功能膜脂的功能1構(gòu)成分隔屏障，以保證細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)環(huán)構(gòu)成分隔屏障，以保證細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)環(huán) 境的穩(wěn)定性境的穩(wěn)定性2使膜具有柔韌性，以保證細(xì)胞膜功能使膜具有柔韌性，以保證細(xì)胞膜功能二、膜蛋白二、膜蛋白1. 形狀分布形狀分布2. 類型類型1跨膜蛋白跨膜蛋白 鑲嵌蛋白，整合蛋白，內(nèi)在蛋白鑲嵌蛋白，整合蛋白，內(nèi)在蛋白單次跨膜單次跨膜 多次跨膜多次跨膜 多亞基跨膜多亞基跨膜2附著蛋白附著蛋白膜周蛋白，外在蛋白膜周蛋白，外在蛋白3脂錨定蛋白脂錨定

3、蛋白脂銜接蛋白脂銜接蛋白(erythrocyte ghost) 紅細(xì)胞喪失細(xì)胞質(zhì)后仍維持原樣的質(zhì)膜。紅細(xì)胞喪失細(xì)胞質(zhì)后仍維持原樣的質(zhì)膜。 紅細(xì)胞也稱紅血球，是脊椎動物血液中數(shù)量最紅細(xì)胞也稱紅血球，是脊椎動物血液中數(shù)量最多的含血紅蛋白的細(xì)胞。多的含血紅蛋白的細(xì)胞。特點特點: :構(gòu)造簡單無核及細(xì)胞器的細(xì)胞構(gòu)造簡單無核及細(xì)胞器的細(xì)胞質(zhì)膜是紅細(xì)胞獨一的膜構(gòu)造質(zhì)膜是紅細(xì)胞獨一的膜構(gòu)造可改動外形，可改動外形，功能功能: :運輸和交換氧和二氧化碳運輸和交換氧和二氧化碳 ( (一一) )紅細(xì)胞的形狀構(gòu)造紅細(xì)胞的形狀構(gòu)造 膜骨架圖膜骨架圖 由膜蛋白和纖維蛋白組成的網(wǎng)架由膜蛋白和纖維蛋白組成的網(wǎng)架.位于質(zhì)膜內(nèi)位于

4、質(zhì)膜內(nèi)側(cè)，參與維持質(zhì)膜的外形并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生側(cè)，參與維持質(zhì)膜的外形并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。理功能。(二二)紅細(xì)胞質(zhì)膜紅細(xì)胞質(zhì)膜帶帶3蛋白蛋白血型糖蛋白血型糖蛋白跨膜蛋白跨膜蛋白纖維蛋白纖維蛋白血影蛋白血影蛋白錨定蛋白錨定蛋白帶帶4.14.1蛋白蛋白肌動蛋白肌動蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白內(nèi)收蛋白內(nèi)收蛋白骨架骨架1)1)蛋白組成蛋白組成血影蛋白與帶4.1蛋白、肌動蛋白相互作用；帶4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用；錨定蛋白與血影蛋白、帶3蛋白相互作用。2)2)膜骨架構(gòu)成膜骨架構(gòu)成去垢劑去垢劑(detergent)(detergent)是一種一端親水一端疏水的兩性小脂分子是一種一端親水一端疏水的兩

5、性小脂分子 離子型去垢劑：離子型去垢劑：SDS;SDS; 非離子型去垢劑：非離子型去垢劑：Triton X-100Triton X-100當(dāng)與膜蛋白作用時當(dāng)與膜蛋白作用時, ,其疏水端與膜蛋白的疏水區(qū)域相結(jié)合其疏水端與膜蛋白的疏水區(qū)域相結(jié)合, ,極極性端指向水中性端指向水中, ,構(gòu)成溶于水的去垢劑構(gòu)成溶于水的去垢劑- -膜蛋白復(fù)合物膜蛋白復(fù)合物, ,從而使膜從而使膜蛋白在水中溶解、變性、沉淀蛋白在水中溶解、變性、沉淀 當(dāng)去除去垢劑并參與磷脂后當(dāng)去除去垢劑并參與磷脂后, ,可使膜蛋白復(fù)性并恢復(fù)功能?？墒鼓さ鞍讖?fù)性并恢復(fù)功能。 膜中膜中Na+-K+-ATPNa+-K+-ATP酶的功能酶的功能, ,

6、即用這種方法研討即用這種方法研討3.3.膜蛋白研討方法膜蛋白研討方法( (用去垢劑分別小的跨膜蛋白用去垢劑分別小的跨膜蛋白) )1 1、轉(zhuǎn)運分子進出細(xì)胞轉(zhuǎn)運蛋白、轉(zhuǎn)運分子進出細(xì)胞轉(zhuǎn)運蛋白2 2、接受周圍環(huán)境中激素或其他化學(xué)物質(zhì)的信號受體、接受周圍環(huán)境中激素或其他化學(xué)物質(zhì)的信號受體3 3、支撐銜接細(xì)胞骨架成分和細(xì)胞間質(zhì)成分銜接體、支撐銜接細(xì)胞骨架成分和細(xì)胞間質(zhì)成分銜接體4 4、與細(xì)胞分化和細(xì)胞銜接有關(guān)、與細(xì)胞分化和細(xì)胞銜接有關(guān)5 5、催化各種化學(xué)反響酶、催化各種化學(xué)反響酶4. 膜蛋白的功能膜蛋白的功能 三、膜糖類三、膜糖類1. 形狀構(gòu)造形狀構(gòu)造2. 類類 型型糖蛋白糖蛋白糖糖 脂脂 N-乙?；?/p>

7、萄糖胺 (N-acetyl-glucosamine)唾液酸 (sialic acid)。4.膜糖的作用膜糖的作用1)有助于蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上的定位有助于蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上的定位2)在細(xì)胞識別在細(xì)胞識別 、粘著和遷移中起作用、粘著和遷移中起作用 3)決議決議 ABO血型血型 二流動性二流動性一不對稱性一不對稱性第三節(jié)第三節(jié) 膜的主要特性膜的主要特性一不對稱性一不對稱性2. 膜蛋白分部和功能膜蛋白分部和功能 1. 膜脂分部和功能膜脂分部和功能 3. 膜糖膜糖不對稱性的生物學(xué)意義不對稱性的生物學(xué)意義使細(xì)胞生命活動高度有序使細(xì)胞生命活動高度有序保證了膜功能的方向性保證了膜功能的方向性二流動性二流動性 膜蛋

8、白膜蛋白1.1.組成成分組成成分 膜糖膜糖膜脂膜脂2.分子運動方式分子運動方式旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)翻翻 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)伸縮振蕩伸縮振蕩擺擺 動動側(cè)向分散側(cè)向分散1)膜脂膜脂2)膜蛋白膜蛋白側(cè)向分散側(cè)向分散旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)3.3.影響要素影響要素 膽固醇、脂肪酸、卵磷脂鞘磷脂膽固醇、脂肪酸、卵磷脂鞘磷脂 膜蛋白、膜蛋白、 溫度溫度脂雙層的流動有一定影響要素脂雙層的流動有一定影響要素流動性增加流動性增加流動性減小流動性減小短的脂肪酸鏈短的脂肪酸鏈不飽和脂肪酸鏈不飽和脂肪酸鏈膽固醇含量降低膽固醇含量降低卵磷脂卵磷脂/鞘磷脂比值上升鞘磷脂比值上升結(jié)合膜蛋白少結(jié)合膜蛋白少溫度升高溫度升高長的脂肪酸鏈長的脂肪酸鏈飽和脂肪酸鏈飽和脂肪

9、酸鏈膽固醇含量升高膽固醇含量升高卵磷脂卵磷脂/鞘磷脂比值下降鞘磷脂比值下降結(jié)合膜蛋白多結(jié)合膜蛋白多溫度降低溫度降低1. 片層構(gòu)造模型片層構(gòu)造模型 2. 單位膜模型單位膜模型 3. 流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型 4. 脂筏模型脂筏模型第四節(jié)第四節(jié) 膜的分子構(gòu)造膜的分子構(gòu)造 脂筏脂筏lipid raft: 是膜脂雙層內(nèi)富含有特殊脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的微區(qū)。是膜脂雙層內(nèi)富含有特殊脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的微區(qū)。 脂筏模型脂筏模型1.1.脂筏構(gòu)成與構(gòu)造脂筏構(gòu)成與構(gòu)造外層外層: :鞘脂鞘脂, ,膽固醇膽固醇, ,糖肌醇磷脂錨固蛋白糖肌醇磷脂錨固蛋白(GPI-)(GPI-)內(nèi)層內(nèi)層: :?；鞍柞；鞍?.2.脂筏種類脂筏種類瓶

10、型瓶型管型管型囊泡型囊泡型富含鞘脂膜區(qū)富含鞘脂膜區(qū)富含多磷酸肌醇膜區(qū)富含多磷酸肌醇膜區(qū)小窩小窩小窩的化學(xué)組成小窩的化學(xué)組成膽固醇膽固醇小窩蛋白小窩蛋白鞘脂鞘脂糖化神經(jīng)鞘脂糖化神經(jīng)鞘脂神經(jīng)鞘磷脂神經(jīng)鞘磷脂 小窩蛋白小窩蛋白基因定位基因定位 分分 布布 作作 用用1(, ) 7q31.1（+19kb)膜整合蛋白膜整合蛋白促進形成小窩蛋白寡聚促進形成小窩蛋白寡聚體和與其他蛋白作用體和與其他蛋白作用2(, ,)7q31.1內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、纖胞、骨骼肌細(xì)胞、纖維母細(xì)胞和脂肪細(xì)胞維母細(xì)胞和脂肪細(xì)胞蛋白蛋白1的附屬蛋白，調(diào)的附屬蛋白，調(diào)節(jié)小窩組裝。節(jié)小窩組裝。33p25骨

11、骼肌、心肌和平滑骨骼肌、心肌和平滑肌細(xì)胞肌細(xì)胞與與T管的功能和管的功能和肌細(xì)胞肌細(xì)胞發(fā)育密切相關(guān)發(fā)育密切相關(guān),小窩蛋白為小窩的標(biāo)志蛋白小窩蛋白為小窩的標(biāo)志蛋白小窩的組裝小窩的組裝鞘脂鞘脂膽固醇膽固醇脂質(zhì)核脂質(zhì)核高爾基體高爾基體GPIGPI小窩蛋白小窩蛋白運往細(xì)胞外表運往細(xì)胞外表4. 蛋白質(zhì)聚集在脂筏內(nèi)蛋白質(zhì)聚集在脂筏內(nèi),便于相互作用和便于相互作用和 構(gòu)成有效構(gòu)象構(gòu)成有效構(gòu)象.3.3.脂筏特性脂筏特性1.液態(tài)有序相被液態(tài)無序相所包圍液態(tài)有序相被液態(tài)無序相所包圍2.在非離子去污劑中不融解在非離子去污劑中不融解 3.一個脂筏微區(qū)只含有一小部分可利用一個脂筏微區(qū)只含有一小部分可利用 的信號蛋白的信號蛋白4.脂筏的功能脂筏的功能1.1.參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)2.2.參與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運參與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運參與跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運參與跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運參與跨胞飲作用參與跨胞飲作用參與細(xì)胞分選參與細(xì)胞分選脂筏與疾病