細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一生物膜的結(jié)構(gòu)和功能一生物膜的結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成二生物膜的分子結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)三生物膜的功能細(xì)胞膜生物膜第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞膜（cellmembrane）指包圍在細(xì)胞外周的一層薄膜，又稱質(zhì)膜（plasmamembrane）。高倍電鏡下細(xì)胞膜呈現(xiàn)出“兩暗一明”三夾板式的單位膜結(jié)構(gòu)。

一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成7-10nm1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)單位膜第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一2、細(xì)胞膜的化學(xué)組成脂類(lipids)（50%）蛋白質(zhì)(proteins)（40%-50%）

糖類(Glycols)（1%-10%）（1）膜脂：生物膜上的脂類統(tǒng)稱膜脂。磷脂糖脂膽固醇脂類分子均為兼性分子，都是由一個(gè)親水的極性頭部和一個(gè)疏水的非極性尾部組成。第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一磷脂糖脂膽固醇脂類磷脂分子的極性頭部為各種磷脂酰堿基，一般通過甘油基團(tuán)與非極性尾部相連。根據(jù)堿基不同分為磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺等磷脂第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一膽固醇是中性脂類，它散布于磷脂分子之間，其極性頭部緊靠磷脂分子的極性頭部，甾環(huán)固定在碳?xì)滏溕?，?duì)膜穩(wěn)定性起重要作用。磷脂糖脂膽固醇脂類第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一磷脂糖脂膽固醇脂類糖脂的極性頭部由一個(gè)或數(shù)個(gè)糖基組成，非極性尾部是兩條烴鏈半乳糖腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（2）膜蛋白：生物膜上的蛋白叫膜蛋白。外周蛋白(peripheralproteins)內(nèi)在蛋白(integralproteins)外周蛋白又叫外在蛋白，約占膜蛋白的20%-30%，主要分布在膜的內(nèi)表面，為水溶性。內(nèi)在蛋白又叫鑲嵌蛋白，占膜蛋白的70%-80%。有的蛋白部分嵌入膜中，有的貫穿全膜，稱為跨膜蛋白。第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一Membraneproteinshavemanyfunctions:TransportersLinkersReceptorsEnzymes第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一

（3）膜糖所有真核細(xì)胞表面都有糖類，約占膜重量的2%-10%，一般以糖蛋白和糖脂形式存在。這些糖蛋白和糖脂在膜與外界環(huán)境相互作用過程中擔(dān)任重要的功能。細(xì)胞外被（cellcoat)又叫糖萼，通常指真核細(xì)胞表面富含糖類的外圍區(qū)域，它不僅對(duì)細(xì)胞有保護(hù)作用，還參與了細(xì)胞間的識(shí)別，對(duì)細(xì)胞的接觸抑制及細(xì)胞間的粘著性等都起著重要的作用。第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一二細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)與特性（1）脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成生物膜的基本骨架（2）蛋白質(zhì)以不同方式鑲嵌或附著于脂雙層上（3）膜的兩側(cè)結(jié)構(gòu)是不對(duì)稱的（4）膜脂和膜蛋白具有一定的流動(dòng)性未說明具有流動(dòng)性的細(xì)胞膜如何保持相對(duì)完整和穩(wěn)定1、分子結(jié)構(gòu)流動(dòng)鑲嵌模型糖蛋白寡糖鏈糖脂糖鏈邊周蛋白整合蛋白細(xì)胞外間隙細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一1、分子結(jié)構(gòu)晶格鑲嵌模型液態(tài)和晶態(tài)的相變板塊鑲嵌模型獨(dú)立移動(dòng)的類脂板塊糖蛋白寡糖鏈糖脂糖鏈邊周蛋白整合蛋白細(xì)胞外間隙細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（2）膜的流動(dòng)性（1）膜的不對(duì)稱性2、細(xì)胞膜的特性第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（1）膜的不對(duì)稱性（2）膜的流動(dòng)性膜脂不對(duì)稱膜蛋白不對(duì)稱膜糖不對(duì)稱膜細(xì)胞外細(xì)胞質(zhì)糖鏈脂層膜蛋白（1）膜的不對(duì)稱性（2）膜的流動(dòng)性（1）膜的不對(duì)稱性2、細(xì)胞膜的特性第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（2）膜的流動(dòng)性（1）膜的不對(duì)稱性側(cè)向移動(dòng)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)影響因素：脂肪酸鏈飽和度磷脂組分、蛋白類型溫度、PH值、離子強(qiáng)度2、細(xì)胞膜的特性第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一溫度影響膜脂的狀態(tài)（2）膜的流動(dòng)性第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞膜是細(xì)胞表面的主體結(jié)構(gòu)，它與質(zhì)膜外側(cè)的細(xì)胞外被和質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的胞質(zhì)溶膠共同組成細(xì)胞表面，是一個(gè)多功能體系。功能：

1.為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。2.參與細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信號(hào)傳遞、能量轉(zhuǎn)換以及細(xì)胞的識(shí)別、粘著、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移等。細(xì)胞外被細(xì)胞膜胞質(zhì)溶膠層細(xì)胞表面（cellsurface）第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞外基質(zhì)Extracellularmatrix,ECM第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一三生物膜的功能1、界膜和區(qū)域化;2、調(diào)節(jié)運(yùn)輸;3、功能定位與組織化;4、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo);5、參與細(xì)胞間相互作用;6、能量轉(zhuǎn)換第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一1、界膜和區(qū)域化;2、調(diào)節(jié)運(yùn)輸;3、功能定位與組織化;4、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo);5、參與細(xì)胞間相互作用;6、能量轉(zhuǎn)換三生物膜的功能第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一

協(xié)助擴(kuò)散(facilitateddiffusion)被動(dòng)運(yùn)輸(passivetransport)吞噬(phagocytosis)

胞飲(pinocytosis)

受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用簡單擴(kuò)散(simplediffusion)主動(dòng)運(yùn)輸(activetransport)穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸胞吞(endocytosis)膜泡運(yùn)輸胞吐(exocytosis)三細(xì)胞膜的功能第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一膜的通透性（permeability）被動(dòng)運(yùn)輸（順濃度梯度）協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸（逆濃度梯度）簡單擴(kuò)散（1）穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一簡單擴(kuò)散（1）穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一簡單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白（carrierprotein）通道蛋白（channelprotein）（1）穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一電位閘門通道（voltage-gatedchannel）配體閘門通道（ligand-gatedchannel）載體蛋白通道蛋白（離子通道）第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一電位閘門通道（voltage-gatedchannel）配體閘門通道（ligand-gatedchannel）載體蛋白通道蛋白（離子通道）第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一電位閘門通道（voltage-gatedchannel）配體閘門通道（ligand-gatedchannel）載體蛋白通道蛋白（離子通道）第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一主動(dòng)運(yùn)輸（逆濃度梯度，消耗能量）離子泵（膜上的ATP酶）ATPADP+Pi（1）穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一主動(dòng)運(yùn)輸（逆濃度梯度，消耗能量）離子泵（膜上的ATP酶）協(xié)同運(yùn)輸單運(yùn)輸共運(yùn)輸對(duì)向運(yùn)輸（1）穿膜運(yùn)輸

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（1）穿膜運(yùn)輸（2）膜泡運(yùn)輸真核細(xì)胞通過內(nèi)吞和外排作用完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。胞吞作用（endocytosis）胞吐作用（exocytosis）

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（1）穿膜運(yùn)輸（2）膜泡運(yùn)輸吞噬體胞飲小泡吞噬作用胞飲作用受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用胞吞作用

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一ThismicrographwastakenfromEndocytosis

（1）穿膜運(yùn)輸（2）膜泡運(yùn)輸吞噬作用胞飲作用受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用胞吞作用

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（1）穿膜運(yùn)輸（2）膜泡運(yùn)輸吞噬作用胞飲作用受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用胞吞作用胞吐作用

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一

受體(receptor)2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞接受外界信號(hào)刺激，通過一整套特定的機(jī)制，將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號(hào)，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)，引起細(xì)胞應(yīng)答，這一過程稱為細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。信號(hào)分子/配體(ligand)脂溶性水溶性膜受體細(xì)胞內(nèi)受體

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（1）信號(hào)分子/配體(ligand)旁分泌信號(hào)突觸信號(hào)內(nèi)分泌信號(hào)自分泌信號(hào)

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（2）膜受體結(jié)構(gòu)第一信使調(diào)節(jié)單位轉(zhuǎn)換單位催化單位第二信使識(shí)別部轉(zhuǎn)換部效應(yīng)部

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（3）膜受體的類型與信號(hào)傳遞離子通道關(guān)聯(lián)受體

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一酶關(guān)聯(lián)受體2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（3）膜受體的類型與信號(hào)傳遞離子通道關(guān)聯(lián)受體

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一G蛋白偶聯(lián)受體酶關(guān)聯(lián)受體2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（3）膜受體的類型與信號(hào)傳遞離子通道關(guān)聯(lián)受體

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一cAMP和cGMP信號(hào)通路磷脂酰肌醇信號(hào)通路G蛋白偶聯(lián)受體2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（3）膜受體的類型與信號(hào)傳遞

1、物質(zhì)運(yùn)輸三細(xì)胞膜的功能第四十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一配體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶鳥苷酸環(huán)化酶蛋白激酶AG蛋白偶聯(lián)受體