细胞生物学翟中和编第4章细胞质膜.pptVIP

脂质体 (liposome) 脂质体：根据磷脂分子可在水相中形成稳定脂双层膜的现象而制备的人工膜 用途：可嵌入不同的膜蛋白， 是研究膜脂与膜蛋白生物学性质以及转基因、药物靶向的好材料 三、膜蛋白(membrane protein) 膜蛋白种类繁多 赋予生物膜重要的生物学功能 （一）膜蛋白的三种基本类型 外在膜蛋白或外周膜蛋白 内在膜蛋白或整合膜蛋白 脂锚定膜蛋白 脂锚定膜蛋白的 3 种类型 A：脂肪酸结合到膜蛋白 N 端的甘氨酸残基上 B：烃链结合到膜蛋白 C 端的半胱氨酸残基上 C：通过糖脂锚定在细胞质膜上 （二）内在膜蛋白与膜脂结合的方式 内在膜蛋白为跨膜蛋白 可分为：胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域 内在膜蛋白与膜脂结合的方式 膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用 跨膜结构域两端带正电荷的氨基酸残基或带负电的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+与带负电的磷脂极性头部相互作用 通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到膜脂肪酸分子上 内在膜蛋白跨膜结构域与膜脂 跨膜结构域形成α 螺旋 跨膜结构域主要由β 折叠片组成 某些α 螺旋外侧非极性链与膜脂相互作用，内侧极性链形成特异极性分子的跨膜通道 三种膜蛋白的比较 ◆运输蛋白：转运特殊的分子和离子进出细胞; ◆酶：催化相关的代谢反应; ◆连接蛋白：起连接作用； ◆受体：起信号接收和传递作用。 膜蛋白的功能 （三）去垢剂 一端亲水、一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂 插入膜脂与膜脂或膜蛋白的跨膜结构域等疏水部位结合，形成可溶性的微粒 （三）去垢剂 离子型去垢剂：如SDS，可破坏蛋白质中离子键和氢键等非共价键，甚至改变蛋白质亲水部分的构象 非离子去垢剂：如Triton X-100，对蛋白质作用比较温和，用于膜蛋白的分离与纯化 （三）去垢剂 四、膜糖 糖脂 糖蛋白 细胞质膜上的膜糖都位于质膜外表面， 内膜系统中的膜糖则面向细胞器腔面！ 第二节 细胞质膜的基本特征与功能 流动性 不对称性 膜骨架 质膜的基本功能 一、膜的流动性 膜的流动性是是所有的生物膜的基本特征，是细胞生长增殖等生命活动的必要条件 膜的流动状态受细胞代谢过程的调节 （一）膜脂的流动性 脂肪酸链越短、不饱和程度越高，流动性越大 温度对膜脂的运动有明显影响 胆固醇对膜的流动性起着双重调节作用 相变温度 膜蛋白的可能运动方式 随机移动、定向运动、局部扩散 （二）膜蛋白的流动性 荧光标记人-鼠细胞融合实验 成斑现象（patching）或成帽现象（capping） （二）膜蛋白的流动性 膜蛋白流动性受多种因素限制： 如紧密连接、细胞骨架的影响等 （三）膜脂和膜蛋白运动速率的检测 荧光漂白恢复（FRAP）技术 二、膜的不对称性 膜脂和膜蛋白在生物膜上呈不对称分布 糖蛋白和糖脂的糖基部分均位于细胞质膜的外侧 电镜冷冻蚀刻技术 （一）细胞质膜各膜面的名称 质膜的细胞外表面（extrocytoplasmic surface，ES） 质膜的原生质表面（ protoplasmic surface， PS） 细胞外小叶断裂面（extrocytoplasmic face，EF） 原生质小叶断裂面（protoplasmic face，PF） （二）膜脂的不对称性 膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布 糖脂分布表现出完全不对称性：非胞质侧 （二）膜脂的不对称性 翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学 第4章 细胞质膜 第4章 细胞质膜 Chapter 4 PLASMA MEMBRANE 细胞生物学教研室 杨玥 E-mail: yuepearl2005@163.com 办公室：实验楼A509 Tel:6913225 本章主要内容 细胞质膜的结构模型与基本成分 生物膜的基本特征与功能 膜骨架 重点： 生物膜的结构模型 生物膜的特性 第一节 细胞质膜的结构模型与基本成分 细胞质膜（plasma membrane） 真核细胞内的膜（internal membrane）系统 真核细胞内膜系统（endomembrane system） 生物膜（biomembrane） 电镜下的细胞膜 红细胞质膜 摄于20世纪50年代末 By Robertson 体外培养的肌细胞 示质膜和肌质网膜 质膜的分子结构 质膜的组成与分子结构方面的早期资料，主要来源 于对哺乳动物血红细胞的研究 血影（ghost） 哺乳动物的血红细胞 一、细胞质膜的结构模型 三明治模型 单位膜模型 流动镶嵌模型 脂筏模型 每种模型对认识生物膜的贡献及其局限性？ 质膜的