醫(yī)學(xué)資料4-細(xì)胞膜

1、Chapter 4Cell Membrane精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日 第一節(jié) 細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型 第二節(jié) 生物膜基本特征與功能 第三節(jié) 膜骨架精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日Cell membrane 細(xì)胞與環(huán)境之間的界膜物質(zhì)運(yùn)輸 -物質(zhì)流能量轉(zhuǎn)運(yùn) -能量流信息傳遞 -信息流精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日細(xì)胞膜（cell membrane，plasma membrance)細(xì)胞內(nèi)的膜(internal membrane)生物膜(biomembrane)cell membraneinternal membrane精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載20

2、21/7/18 星期日internal membrane精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日第一節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型一、生物膜結(jié)構(gòu)模型二、膜脂三、膜蛋白精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日一、生物膜結(jié)構(gòu)模型 1925年 Gorter & Grendel 雙層脂分子 1959年 Robertson 單位膜模型 1972年 Singer & Nicolson 流動鑲嵌模型 補(bǔ)充 液晶態(tài)模型 板塊鑲嵌模型 脂筏模型 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日蛋白質(zhì)：單層肽鏈 折疊結(jié)構(gòu)細(xì)胞質(zhì)脂雙層電鏡下所有生物膜的相似結(jié)構(gòu)兩暗：磷脂極性頭部+蛋白一明：脂類的疏水尾部 單位

3、膜模型(unit membrane model)精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日 單位膜模型(unit membrane model)精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂質(zhì)雙分子層極性頭部疏水尾部外周蛋白鑲嵌蛋白流動鑲嵌模型 (fluid mosaic model) 1. 膜流動性 2. 膜蛋白分布不對稱精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日一、生物膜結(jié)構(gòu)模型 1925年 Gorter & Grendel 雙層脂分子 1959年 Robertson 單位膜模型 1972年 Singer & Nicolson 流動鑲嵌模型 補(bǔ)充 液晶態(tài)模型 板塊鑲嵌模型

4、脂筏模型 （1988） 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂筏（Lipid rafts）和脂筏模型 (lipid raft model) (Simon, 1988)膽固醇+鞘磷脂-脂筏承載各種 膜蛋白精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂筏(lipid raft) 是生物膜上膽固醇、鞘磷脂等組成的脂相承載執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種蛋白質(zhì)的微區(qū)。 組成 鞘磷脂，鞘糖脂，膽固醇，GPI-錨固蛋白， Src-kinase等“小竹筏”上載著蛋白質(zhì) 一種動態(tài)集合 脂筏區(qū)流動性差功能：信號傳遞 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日二、膜脂（一）成分 磷脂 pho

5、spholipid 糖脂 glycolipid 膽固醇 cholesterol 分子特點(diǎn)：雙型性分子（二）膜質(zhì)運(yùn)動方式（三）脂質(zhì)體 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂肪酸脂 肪 酸脂 肪 酸磷脂甘油磷酸鞘磷脂極性頭部基團(tuán)（親水）非極性尾部基團(tuán)（疏水）CH CHCH2OOPOOOOX COCO甘油磷 酸磷酸化醇磷脂Phospholipid精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神經(jīng)酰胺O鞘磷脂POCH2HCCOOHNH2OCOCH CHCH2OOCOO脂肪酸脂肪酸磷脂酰絲氨酸OCH CHCH2OC磷脂酰乙醇胺POCH2CH2NH2O

6、OCOOO脂肪酸脂肪酸OCH3POCH2CH2NCH CHCH2OOCOOCOO脂肪酸脂肪酸CH3CH3磷脂酰膽堿OPhospholipid精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日glycolipid存在于原核和真核的細(xì)胞膜中最簡單的：glu/gal神經(jīng)酰胺 復(fù)雜：神經(jīng)節(jié)苷脂 7個(gè)糖殘基Function recognition signal transduction精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日cholesterolFunction fluidity stability permeability精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日1.側(cè)向擴(kuò)散 latera

7、l diffusion2.自旋 rotation3.擺動4.翻轉(zhuǎn) flip-flop（二）膜脂的運(yùn)動方式精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日（三）脂質(zhì)體Liposome 根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層的趨勢而制備的人工膜。=251000 nm 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日用途： 研究材料 基因轉(zhuǎn)移 臨床診斷/治療 Ex： liposome+McAb liposome+ McAb+ drug精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日三、膜蛋白 membrane protein 膜外在蛋白 extrinsic membrane protein膜內(nèi)在蛋白

8、 intrinsic membrane protein脂錨定膜蛋白lipid anchored protein（一）膜蛋白類型精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日（二）內(nèi)在膜蛋白于膜質(zhì)結(jié)合的方式跨膜-單次 多次 跨膜結(jié)構(gòu)域-20 疏水氨基酸形成跨膜通道 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂錨定膜蛋白lipid anchored protein 共價(jià)連接-糖脂/脂肪酸 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日去垢劑 detergent 離子型 SDS 劇烈 蛋白變性非離子型 TritonX-100精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎

9、下載2021/7/18 星期日第二節(jié) 生物膜基本結(jié)構(gòu)與功能一、膜的流動性 fluidity（一）膜脂流動性 生理溫度生物膜是液晶態(tài) 液晶態(tài)是保證膜蛋白行使功能的必要條件 要維持在一定的限度內(nèi)，影響因素（二）膜蛋白流動性 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日（二）膜蛋白的運(yùn)動性 lateral diffusion rotation movement成斑(patching)成帽(capping)熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)熒光漂白恢復(fù)技術(shù)精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日小鼠細(xì)胞標(biāo)記人膜蛋白抗體+人膜蛋白（抗原）異核細(xì)胞抗小鼠膜蛋白抗體+熒光素B抗人膜蛋白antibody+熒光素

10、A標(biāo)記小鼠膜蛋白抗體+小鼠膜蛋白（抗原）人細(xì)胞孵育（37,40 min）誘導(dǎo)融合 膜蛋白 (antigen）精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日二、膜的不對稱性 （一）細(xì)胞質(zhì)膜各部分名稱 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日ESPSEFPF（一）細(xì)胞質(zhì)膜各部分名稱 精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日 膜脂分子在脂雙層中不對稱分布 糖脂 分布ES 磷脂 分布與合成部位有關(guān) 磷脂酰肌醇 -PS - 信號傳導(dǎo) 磷脂酰絲氨酸-PS 細(xì)胞凋亡時(shí) -ES 標(biāo)記 磷脂酰膽堿、鞘磷脂-ES（二）膜脂的不對稱性 精品醫(yī)學(xué)資料

11、歡迎下載2021/7/18 星期日 跨膜蛋白跨越脂質(zhì)雙分子層有一定方向性膜蛋白顆粒在內(nèi)外兩層中分布的不對稱-功能？（三）膜蛋白的不對稱性ESPSEFPF精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日三、細(xì)胞質(zhì)膜的功能提供穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境物質(zhì)運(yùn)動，能量傳遞提供細(xì)胞識別位點(diǎn)，完成信號傳導(dǎo)酶促反應(yīng)介導(dǎo)細(xì)胞間，細(xì)胞與胞外基質(zhì)鏈接參與形成細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)與醫(yī)學(xué)相關(guān)：膜蛋白異常-疾病；藥物靶標(biāo)精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日脂筏(lipid raft)脂筏微區(qū) 胞膜窖(caveolae)窖蛋白(caveolin)在信息傳遞和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等諸多生命活動中起作用精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18

12、 星期日膜骨架(membrane associated cytoskeleton ) 細(xì)胞質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架系統(tǒng) 功能：參與維持質(zhì)膜形狀，協(xié)助質(zhì)膜完成多種功能 第三節(jié) 膜骨架精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日1. All biological membrane share a common general structure.2.Assembled by lipid and protein molecules by noncovalent interactions. 3. It is dynamic, flui

13、d structure in which lipids and proteins are able to move in the plane of the membrane.4. The lipid and protein composition of PM is asymmetrical: the outside and inside faces are differ in the ways.SummaryBasic features of PM精品醫(yī)學(xué)資料 歡迎下載2021/7/18 星期日1.The lipid bilayer acts as a relatively impermeable barrier to water-soluble molecules.2.Protein molecules in the bilayer mediates other functions of the membrane: transportation, enzymes, signal transduction, structural linkers to cytoskeleton and/or extracellular mat