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1、第4章 细胞质膜 蒙 汗 筒 屏 勋 腰 放 崔 漠 碴 掏 攀 检 匿 职 散 腻 耸 魏 呢 靶 茧 循 呀 醚 寄 舅 挞 宇 柱 署 距 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 本章内容提要 l细胞质膜的结构模型 l生物膜的结构模型 l膜脂 l膜蛋白 l生物膜基本结构与功能 l膜的流动性 l膜的不对称性 l细胞质膜的基本功能 l膜骨架 l膜骨架 l红细胞的生物学特征 l红细胞质膜蛋白及骨架 庙 绿 锑 痈 韧 铣 剁 前 执 顾 夜 失 斑 霹 甲 园 弟 迹 四 软 骚 昔 室 耶 闺 资 洒 卸 杜 楼 爹 栅 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜
2、 lPlasma membrane = Cell membrane l细胞质膜=细胞膜 l主要功能: l分隔 l物质运输 l能量转换 l信息传递 l生物膜=细胞内的膜+细胞质膜 lBiomembrane= Plasma membrane + Intracellular membrane 期 惨 林 秘 热 嘘 蔫 课 衅 萄 人 频 些 壹 哉 酸 典 溅 驴 剔 慌 页 长 唐 作 瑰 谷 莲 拆 搪 檀 圣 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 第一节 细胞质膜的结构模型 l生物膜的结构模型 l膜脂 l膜蛋白 铜 赎 晾 拔 衰 傅 锹 搓 舅 基 见 裸 坏 摆 嚷 诈
3、 天 蔓 岿 洲 昼 辈 反 拟 往 追 藻 丸 所 么 狡 恿 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 一、生物膜的结构模型 生物膜的研究史 nE. Overton 1895 发现凡是溶于脂肪的物质很 容易透过植物的细胞膜,而不溶于脂肪的物质 不易透过细胞膜,因此推测细胞膜由连续的脂 类物质组成。 nE. Gorter they can be tethered by interactions with assemblies of macromolecules outside (B) or inside (C) the cell; or they can interact wi
4、th proteins on the surface of another cell (D). 膜蛋白的流动性的几种限制 驼 娃 稗 菱 棍 鉴 违 径 陌 论 晚 灶 功 茬 宋 粱 摩 嵌 异 蛛 琳 想 门 贫 剿 姐 捂 绝 慎 砾 氢 扮 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 思考:膜的流动性有何生物学意义? n质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜 物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞 分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。当 膜的流动性低于一定的阈值时,许多酶的活动和跨膜运 输将停止,反之如果流动性过高,又会造成膜的溶解。 n 细胞
5、质膜适宜的流动性是生物膜正常功能的必要条 件。 n 酶活性与流动性有极大的关系,流动性大活性高。 n 如果没有膜的流动性,细胞外的营养物质无法进入 ,细胞内合成的胞外物质及细胞废物也不能运到细胞外 ,这样细胞就要停止新陈代谢而死亡。 n 膜流动性与信息传递有着极大的关系。 n 如果没有流动性,能量转换是不可能的。 n 膜的流动性与发育和衰老过程都有相当大的关系。 盲 泪 卢 句 羔 繁 碍 金 娘 赖 靛 年 宿 蛆 浚 风 扭 妓 最 未 耻 抹 瞥 孕 侵 羚 浑 如 能 组 湃 疾 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 二、膜的不对称性 (一)细胞质膜各部分的名称 ES
6、,质膜的细胞外表面(extrocytoplasmic surface); PS,质膜的原生质表面(protoplasmic surface); EF(extrocytoplasmic face),质膜的细胞外小页断裂面 ; PF(protoplasmic face), 原生质小页断裂面。 蒙 牲 畜 逸 车 笛 甘 赶 桐 斤 鞘 骆 林 樟 银 蔬 伎 乾 气 虽 穗 失 施 浓 佬 彩 参 钎 瞩 鸥 昭 委 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 磷脂酰胆碱PC和鞘磷 脂SM主要分布在外小 页,而磷脂酰乙醇胺 PE和磷脂酰丝氨酸PS 主要分布在质膜内小叶 。 用磷脂酶处理
7、完整的 人类红细胞,80%的 PC降解,而PE和PS 分别只有20%和10%的 被解。 生物学意义不明 膜脂的不对称性 盘 隔 药 疹 累 惦 吻 擦 别 章 曳 穷 驮 掇 渴 喜 把 某 虞 咕 聘 笔 倦 赫 殉 俯 乔 唤 夷 督 栈 聋 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 漾 喂 域 缕 熔 馅 腐 鸣 嘿 巡 糕 融 沟 窖 螟 考 效 绕 阿 墅 晚 蔓 揉 充 拥 崩 赂 童 桨 边 批 遭 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 膜蛋白的不对称性 n膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有 明确的方向性和分布的区域性。各种膜蛋白在
8、膜上都有特 定的分布区域。 n某些膜蛋白只有在特定膜脂存在时才能发挥其功能,如: 蛋白激酶C结合于膜的内侧,需要磷脂酰丝氨酸的存在下 才能发挥作用。 糖蛋白只分布于细胞 膜的外表面,这些成 分可能是细胞表面受 体,并且与细胞的抗 原性有关。 瓜 挟 屁 怨 镇 燎 皋 滓 帝 裙 鹰 颜 剿 柴 注 岭 躁 态 饮 俄 奸 镭 欣 蔗 吠 坯 睫 喜 史 歇 哎 祸 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 思考:膜的不对称性有何生物学意义? n膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和 方向性。保证了生命活动的高度有序性。 n膜脂在膜中的分布是不对称的,虽然这种不
9、对称性的生物学作用 还了解得很少,但已经取得了不少进展。 n如糖脂是位于脂双层的外侧,其作用可能作为细胞外配体(ligand) 的受体。 n磷脂酰胆碱也出现在血小板的外表面,此时作为血凝固的信号。 n磷脂酰肌醇主要集中在内叶,它们在将细胞质膜的刺激向细胞质 传递中起关键作用。 n膜不仅内外两侧的功能不同, 分布的区域对功能也有影响。造成 这种功能上的差异, 主要是膜蛋白、膜脂和膜糖分布不对称引起 的。 n细胞间的识别、运动、物质运输、信号传递等都具有方向性。这 些方向性的维持就是靠分布不对称的膜蛋白、膜脂和膜糖来提供 。 吝 氖 振 税 码 脂 筛 牺 哪 诵 醚 赂 仔 萝 郸 懈 孟 懂
10、盐 尉 厦 掠 诉 牌 妙 擒 娟 流 父 屡 喀 芭 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 三、细胞质膜的基本功能 n细胞质膜的主要功能概括如下: 1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; 2.选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代 谢产物的排出,伴随着能量传递; 3.提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息的跨 膜传递; 4.为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有 序地进行; 5. 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接; 6. 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 走 莎 弛 叮 让 太 谗 凭 哀 悼 帽 鱼 捕 肇 泵 真 涧 琵 蹦 俭 收 剥 尘 一 睡 烤
11、 遭 皂 轩 打 手 案 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 膜 功 能 聋 锡 局 慧 魏 树 遏 涉 巨 泽 鬃 演 跺 订 荷 珐 畦 偏 鹏 垣 诣 泡 炳 戍 悸 蘑 虱 伙 淡 演 莱 纠 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 第三节 膜骨架 一、膜骨架 概念:指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组 成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质 膜完成多种生理功能。 仓 酒 窖 竿 碗 暗 渤 券 捕 削 员 寥 缅 着 补 锑 来 铺 筛 褥 钉 候 揣 硒 泥 票 郎 吏 爹 再 碾 牢 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质
12、 膜 二、红细胞的生物学特性 n红细胞数量大,取材容易(体内的血库),极少有其 它类型的细胞污染; n成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等 膜相细胞器,细胞膜是它的惟一膜结构, 所以分 离后不存在其它膜污染的问题; nGhost :红细胞经低渗处理,细胞破裂释放出内容物 ,留下一个保持原形的空壳,称为血影。 忱 旭 犬 蓬 三 昔 哉 记 枝 优 艘 狐 相 坚 健 幻 呻 侮 瑚 寄 电 粕 艘 自 尚 释 裕 现 愁 产 佯 泌 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 三、红细胞质膜蛋白及膜骨架 SDS-PAGE n血影蛋白(spectrin) n锚定蛋白(anky
13、rin) n带3蛋白(band 3 protein) n血型糖蛋白A(glycophorin A) n带4.1蛋白(band 4.1 protein) n肌动蛋白(actin) 膛 韩 弦 钉 脱 郭 钻 缓 随 表 眷 沦 壮 松 颐 沤 壶 袒 候 汐 沮 团 橡 歉 烹 憨 相 乎 辙 醋 唁 纺 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 细胞膜支架蛋白(红细胞经非离子型去垢剂处理 后留下的部分):两种纤维,两种铆钉 n血影蛋白:由结构相似的链、链组成一个 异二聚体,两个二聚体头与头相接连形成一四 聚体。 n肌动蛋白纤维:13个肌动蛋白单体+1个原肌球 蛋白 。 n带4.1
14、蛋白:稳定肌动蛋白纤维与血影蛋白的结 合,同时可以与血型糖蛋白或带3蛋白相连,起 到稳定作用。 n锚蛋白(ankyrin):与血影蛋白和带3蛋白的 胞质部相连,将血影蛋白网络连接到质膜上。 著 摔 储 邦 争 骆 敞 携 人 鸳 此 闹 暑 举 蔚 惠 亮 鲤 对 笛 鲜 叼 秆 旭 邀 帜 歇 貉 垃 净 势 插 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 暑 煎 庶 皑 计 贿 歼 蒋 靶 坞 乎 牙 蝉 粒 否 遗 救 菲 俯 夫 煮 睬 匈 歌 洗 话 珊 麻 做 疏 劈 铀 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 碰 霍 铭 征 减 雅 腥 奶 诉 狐 柒
15、 为 秩 栏 辽 箭 棕 姻 季 活 好 义 哩 罩 脸 丑 网 羽 冻 乍 裴 皿 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 在细胞膜结构方面不起决定作用的整合蛋白,红细 胞经非离子型去垢剂处理后丢失的部分 n带3蛋白:是阴离子载体,通过交换Cl,使 HCO 3 进入红细胞。为二聚体。每个单体含 929个氨基酸,穿膜12次。 n血型糖蛋白:单次穿膜糖蛋白,约有131个氨 基酸, N端在膜外侧,结合16条寡糖链;C-端 在胞质面,链较短,与带4.1蛋白相连。血型 糖蛋白与MN血型有关,其功能尚不明确。 邱 来 炮 睹 可 顺 癣 黍 嘛 卸 臼 亥 廷 为 看 回 狱 地 随 鳖 便 媒 贯 碍 脓 倾 庸 漠 锹 乱 姚 妆 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜 n谢谢大家的倾听! 但 捡 咬 峰 旋 皋 助 啸 摆 平 茸 疼 隆 捉 盒 贮 探 冬 警 和 域 吁 搀 份 湃 母 冕 普 棱 莉 瞅 陆 第 4 章 细 胞 质 膜 第 4 章 细 胞 质 膜
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