第四章细胞膜与物质的跨膜运输(一)

光学显微镜下结构：细胞膜细胞质细胞细胞核细胞质基质线粒体高尔基复合体中心体核膜染色质核仁细胞器细胞膜内质网高尔基复合体核膜线粒体溶酶体过氧化氢体小泡等核糖体中心体微管微丝中间纤维染色质核仁基质膜性结构非膜性结构电子显微镜下结构真核细胞结构模式•生物膜结构体系•遗传信息表达结构体系•细胞骨架结构体系生物膜结构体系细胞内具有膜包被结构的总称,包括细胞质膜、核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、囊泡等为细胞提供保护为细胞提供较多的质膜表面，使细胞内部结构区室化细胞内物质运输的通道关于“膜”的几个概念：生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。生物膜=细胞膜+胞内膜胞内膜：细胞内所有的膜结构。膜相结构：具有膜的一切细胞结构。内膜系统：在结构、功能及发生上有一定联系的膜性结构。遗传信息表达结构体系细胞核核糖体细胞骨架结构体系细胞质骨架和细胞核骨架微管微丝中等纤维第四章细胞膜与物质的跨膜运输最大分辨率0.2um暗线横切面明线暗线2nm3.5nm2nm电镜单位膜：生物膜的结构单位,电镜下为“两暗一明”的三层结构（一）.脂双层（二).蛋白质(三).糖类糖蛋白质脂双层一、细胞膜的化学组成(一).脂双层组成：磷脂、糖脂和胆固醇非极性尾部极性头部三种主要的膜脂类A.甘油磷脂B.鞘磷脂C.胆固醇组成：亲水头部和疏水尾部特性：双亲性分子(amphipathicmolecule)1、磷脂（Phospholipids）的结构和特性磷脂酰胆碱磷脂的主要类型：四种不同磷脂磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰胆碱（卵磷脂）鞘磷脂：不以甘油为骨架2、膜胆固醇（MembraneCholesterol）胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧疏水的尾部埋在脂双层的中央提高膜的稳定性，调节流动性，降低水溶性物质的通透性。胆固醇的结构特点决定了：磷脂在水溶液中的三种存在方式双分子层(bilayer)微团(micells)脂质体(liposome)脂质体（liposome）电镜下未固定、未染色的磷脂小泡；球形脂质体的切面观功能：膜研究，基因转染(二)膜蛋白质1.类型外周蛋白:分布在膜的内外表面内在蛋白:穿过脂双层脂锚定蛋白：嵌入脂双层中膜蛋白与脂双层结合的几种方式存在形式：内在膜蛋白（跨膜蛋白）外在膜蛋白（非共价键结合）脂锚定蛋白（共价结合）细胞膜上的各种蛋白人类血型糖蛋白(Glycophorin)：典型的单次跨膜蛋白人类红细胞膜蛋白人类红细胞：研究膜蛋白的理想材料血影（ghost）的制备SDS-PAGE电泳：人类红细胞膜蛋白1.运输蛋白transportors2.黏附分子adhesivemolecules3.受体receptors4.抗原递呈分子antigen-presentingmolecules5.连接蛋白junctionproteins：加固质膜6.酶enzymes膜蛋白的功能膜蛋白的存在方式与功能有关例1.结合蛋白和受体都是跨膜糖蛋白精子膜表面的结合蛋白（凝集素）识别了卵子膜表面受体上的特殊糖基1.保证了受精的种属特异性2.是受精的启动步骤精－卵识别例2.红细胞膜骨架电镜（三）.膜糖类细胞被：细胞膜表面的糖蛋白和糖脂的糖链相互交织形成的一层绒毛状的多糖物质。一个膜蛋白可结合多个糖链；一个膜脂分子只结合一个糖链二、细胞膜的特性1.膜的不对称性：脂质双层的不对称性膜蛋白分布的不对称性膜糖的不对称2.膜的流动性：膜脂的运动性；膜蛋白的运动性•脂双层的磷脂的种类不对称性•糖脂（质膜外表面）1.膜的不对称性：（1）膜脂的不对称性（2）膜蛋白分布的不对称性（3）膜糖类的不对称性一个脂质分子在1s内扩散约2um2.膜的流动性（1）膜脂的流动性脂肪酸的饱和程度脂肪酸链的长度胆固醇含量卵磷脂/鞘磷脂的比值其它因素，如温度、离子强度.PH值等影响膜脂流动性的因素（2)膜蛋白的流动性侧向扩散旋转扩散侧向扩散；（一）免疫荧光标记证实膜蛋白的侧向扩散（实验二）：萤光漂白后恢复技术二、细胞膜的分子结构液态镶嵌模型。（四）脂筏(lipidraft)模型1.富含胆固醇和鞘磷脂，载有蛋白质2.脂筏流动性较低3.脂筏是很多信号蛋白的汇聚地脂筏中的胆固醇就像胶水一样，它对具有较长饱和脂肪酸链的鞘磷脂亲和力很高，而对不饱和脂肪酸链的亲和力低思考题1、生物膜主要由哪些分子组成？２、膜蛋白有哪些类型？３、什么是细胞膜的液态镶嵌模型？４、影响膜不对称性和流动性的因素。5、解释并区别：单位膜／生物膜内膜系统/胞内膜／细胞被