細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜

1、 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 細(xì)胞膜（細(xì)胞膜（cell memberane) 細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜 ( endomembrane ) 統(tǒng)稱統(tǒng)稱 生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成甘油磷脂甘油磷脂膽膽 堿堿 磷磷 酸酸 甘甘 油油脂脂 肪肪 酸酸 鏈鏈極性頭部（親水基團(tuán)）極性頭部（親水基團(tuán)）非極性尾部（疏水基團(tuán)）非極性尾部（疏水基團(tuán)）肪肪 酸酸鏈鏈不不 飽飽 和和脂脂質(zhì)膜中的主要磷脂分子質(zhì)膜中的主要磷脂分子雙親性分子。雙親性分子。含量一般不超過膜脂的含量一般不超過膜脂的1/31/3。增加膜穩(wěn)定性，增加膜穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性。調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性。生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成 膽固

2、醇主要存在膽固醇主要存在于于真核細(xì)胞膜的真核細(xì)胞膜的磷磷脂分子之間脂分子之間，頭部頭部緊靠磷脂極性頭部，緊靠磷脂極性頭部，其余部分游離。其余部分游離。生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成約占脂總量的約占脂總量的5 5以下。以下。動(dòng)物細(xì)胞膜的表面，動(dòng)物細(xì)胞膜的表面，極性頭部由糖基構(gòu)成，極性頭部由糖基構(gòu)成， 疏水的非極性尾部為脂肪酸鏈。疏水的非極性尾部為脂肪酸鏈。作為分子作為分子，與，與及及有關(guān)。有關(guān)。生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成glycolipids 生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成（二）膜蛋白（二）膜蛋白 外在膜蛋白外在膜蛋白（周圍蛋白）（周圍蛋白） 內(nèi)在膜蛋白

3、內(nèi)在膜蛋白（整合蛋白）（整合蛋白）生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成脂錨定蛋白脂錨定蛋白（lipid-linked prote n）（脂連接蛋白）（脂連接蛋白） 膜蛋白類型膜蛋白類型生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成 位于膜兩側(cè)，通過位于膜兩側(cè)，通過與脂雙層內(nèi)的分子結(jié)合。與脂雙層內(nèi)的分子結(jié)合。 胞質(zhì)側(cè)蛋白胞質(zhì)側(cè)蛋白 與脂雙層中的碳?xì)滏溄Y(jié)合與脂雙層中的碳?xì)滏溄Y(jié)合 外表面蛋白外表面蛋白 與磷脂酰肌醇相連的寡糖鏈結(jié)合與磷脂酰肌醇相連的寡糖鏈結(jié)合3）脂錨定蛋白）脂錨定蛋白（脂雙層蛋白）（脂雙層蛋白） 共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵糖脂（糖脂（glycolipid）糖蛋白（糖蛋白（

4、glycoprotein）生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成糖糖類類生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞細(xì)胞被被脂質(zhì)雙脂質(zhì)雙層層生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成細(xì)胞表面（細(xì)胞表面（cell surface） 指指富含微管、富含微管、微絲等成份的微絲等成份的胞質(zhì)溶膠層胞質(zhì)溶膠層及及鞭毛、纖毛、鞭毛、纖毛、微絨毛等所組成的結(jié)構(gòu)。微絨毛等所組成的結(jié)構(gòu)。 細(xì)胞表面的功能細(xì)胞表面的功能 保護(hù)、物質(zhì)交換、環(huán)境穩(wěn)定、信息傳遞、細(xì)胞保護(hù)、物質(zhì)交換、環(huán)境穩(wěn)定、信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞連接、細(xì)胞代謝、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、識(shí)別、細(xì)胞連接、細(xì)胞代謝、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞病變、細(xì)胞衰老、細(xì)胞癌變等。細(xì)胞病

5、變、細(xì)胞衰老、細(xì)胞癌變等。二、二、 生物膜的特性生物膜的特性 生物膜在生理常溫下呈生物膜在生理常溫下呈，溫度下降至某一，溫度下降至某一點(diǎn)時(shí)，液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)時(shí)，液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?，溫度上升，晶態(tài)又可溶解為液溫度上升，晶態(tài)又可溶解為液晶態(tài)，晶態(tài)， 引起細(xì)胞膜液晶態(tài)和晶態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界溫度。引起細(xì)胞膜液晶態(tài)和晶態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界溫度。生物膜的特性生物膜的特性1. 生物膜的流動(dòng)性（生物膜的流動(dòng)性（ fluidity )（1）膜脂的分子運(yùn)動(dòng)）膜脂的分子運(yùn)動(dòng) 3）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 1）側(cè)向移動(dòng)）側(cè)向移動(dòng) 2）翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 4）左右擺動(dòng)）左右擺動(dòng) (彎曲運(yùn)動(dòng)）彎曲運(yùn)動(dòng)） 5）伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)）伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)生物膜的特性生

6、物膜的特性5432膜脂的分子運(yùn)動(dòng)膜脂的分子運(yùn)動(dòng)生物膜的特性生物膜的特性（2）影響膜脂流動(dòng)性的因素）影響膜脂流動(dòng)性的因素生物膜的特性生物膜的特性 （3）膜蛋白分子的運(yùn)動(dòng)）膜蛋白分子的運(yùn)動(dòng) 生物膜的特性生物膜的特性卵磷脂和鞘磷脂卵磷脂和鞘磷脂多分布在膜外層多分布在膜外層，磷脂酰乙醇胺、，磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇多分布在膜的內(nèi)層多分布在膜的內(nèi)層 2.生物膜的不對(duì)稱性生物膜的不對(duì)稱性(asymmetry) （1）膜質(zhì)分布的不對(duì)稱：）膜質(zhì)分布的不對(duì)稱：（2）膜蛋白分布的不對(duì)稱）膜蛋白分布的不對(duì)稱1）多在膜的內(nèi)表面。多在膜的內(nèi)表面。 2）內(nèi)層多于外層。內(nèi)層多于外層。3

7、）有方向性。有方向性。 親水端長(zhǎng)度不同親水端長(zhǎng)度不同 氨基酸種類順序不同氨基酸種類順序不同 。意義：意義： 膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性決定了膜膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性決定了膜功能的方向性功能的方向性.（3）膜糖類分布不對(duì)稱）膜糖類分布不對(duì)稱糖基糖基。三、三、 生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型一、片層結(jié)構(gòu)模型一、片層結(jié)構(gòu)模型( 用超薄切片技術(shù)獲得細(xì)胞膜照片，用超薄切片技術(shù)獲得細(xì)胞膜照片， 顯示暗顯示暗-明明-暗三層結(jié)構(gòu)，暗三層結(jié)構(gòu)，總厚約總厚約7.5nm。二、單位膜模型（二、單位膜模型（1959年年 robertson 提出提出）生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型1. 流動(dòng)的脂雙分子層構(gòu)成膜的連續(xù)主

8、體。流動(dòng)的脂雙分子層構(gòu)成膜的連續(xù)主體。即具有固體分即具有固體分子排列的有序性，又具有液體的流動(dòng)性。子排列的有序性，又具有液體的流動(dòng)性。2. 蛋白分子以蛋白分子以以各種形式以各種形式鑲嵌于脂雙分子層中。鑲嵌于脂雙分子層中。對(duì)液態(tài)鑲嵌模型的評(píng)價(jià)對(duì)液態(tài)鑲嵌模型的評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)了強(qiáng)調(diào)了膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性、膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性、忽視了忽視了膜蛋白對(duì)脂質(zhì)分子的控制作用和膜各部分流動(dòng)的不均一性。膜蛋白對(duì)脂質(zhì)分子的控制作用和膜各部分流動(dòng)的不均一性。三、液態(tài)鑲嵌模型（三、液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic model)（1972年年s. j. singer- g. l. nicolson 提出）提出）三、液態(tài)鑲

9、嵌模型（三、液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic model)功能：功能：參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用及膽固醇參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用及膽固醇 代謝運(yùn)輸?shù)取４x運(yùn)輸?shù)取?脂筏（脂筏（lipid rafts）模型）模型本章節(jié)重點(diǎn)本章節(jié)重點(diǎn) 1、掌握掌握細(xì)胞膜的化學(xué)組成。細(xì)胞膜的化學(xué)組成。 2、掌握、掌握細(xì)胞膜的特性。細(xì)胞膜的特性。 3、掌握、掌握細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型。細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型。疏水分子疏水分子-。 小的不帶電的極性分子小的不帶電的極性分子指物質(zhì)順濃度梯度從高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜向指物質(zhì)順濃度梯度從高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜向 低濃度一側(cè)移動(dòng)的方式，不需消耗能量，低濃度一側(cè)移動(dòng)的

10、方式，不需消耗能量， 小分子物質(zhì)的自由擴(kuò)散小分子物質(zhì)的自由擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞膜膜三、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的跨膜運(yùn)輸三、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的跨膜運(yùn)輸膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分類：膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分類： 電壓電壓閘門通道閘門通道(voltage-gated channels) 配體配體閘門通道閘門通道(ligand-gated channels） (3)(3)應(yīng)力應(yīng)力激活通道激活通道 2. 運(yùn)輸對(duì)象：運(yùn)輸對(duì)象： 易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜細(xì)胞膜載體蛋白 4. 運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式 常見于小腸上皮細(xì)胞常見于小腸上皮細(xì)胞 常見于常見于na+- ca+，na+- h+交換載體交換載體單向運(yùn)

11、輸單向運(yùn)輸1. 概念：概念： 的的或化學(xué)或化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式，梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式，。主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白能量注意載體構(gòu)象的變化注意載體構(gòu)象的變化細(xì)胞外細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜細(xì)胞膜na+atpadpna+ppk+na+k+pk+na+-k+泵：泵： 膜電位產(chǎn)生，維持膜電位產(chǎn)生，維持 滲透壓平衡，保持細(xì)胞容積恒定。滲透壓平衡，保持細(xì)胞容積恒定。細(xì)胞外間隙細(xì)胞外間隙細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)水解水解1個(gè)個(gè)atp，排出排出3個(gè)個(gè)na+，攝入攝入2個(gè)個(gè)k+。構(gòu)成構(gòu)成：2個(gè)大亞基、個(gè)大亞基、2個(gè)小亞基組成個(gè)小亞基組成4聚體，分布于動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜。聚體，分布于動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜。維持細(xì)胞的滲透性維持細(xì)胞的滲透性

12、，保持細(xì)胞的體積保持細(xì)胞的體積.維持細(xì)胞的維持細(xì)胞的靜息電位靜息電位.h+ 小分子物質(zhì)小分子物質(zhì) 需要需要 需要膜上的需要膜上的小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸跨膜運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸簡(jiǎn)單擴(kuò)散簡(jiǎn)單擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散通道蛋白介導(dǎo)的擴(kuò)散通道蛋白介導(dǎo)的擴(kuò)散na-k泵泵ca2+-pumpna-h+交換載體交換載體 大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，質(zhì)膜內(nèi)大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，質(zhì)膜內(nèi)陷包圍物質(zhì)形成小囊泡，小囊泡脫離細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。陷包圍物質(zhì)形成小囊泡，小囊泡脫離細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。ldl顆粒顆粒ldl受體受體有被小窩有被小窩有被小泡有被小泡內(nèi)吞內(nèi)吞去被去被無被小泡無被小泡胞

13、內(nèi)體胞內(nèi)體融融合合受體與大分子顆粒分開受體與大分子顆粒分開胞內(nèi)體部分胞內(nèi)體部分受體再循環(huán)受體再循環(huán)胞內(nèi)體部分胞內(nèi)體部分 初級(jí)溶酶體初級(jí)溶酶體融融合合吞吞噬噬溶溶酶酶體體籠籠蛋蛋白白的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)籠蛋白的結(jié)構(gòu)籠蛋白的結(jié)構(gòu) 三腿蛋白復(fù)合物三腿蛋白復(fù)合物重鏈重鏈輕鏈輕鏈胞吐作用吞噬作用胞飲作用吞噬體吞飲體1.為細(xì)胞的生命活動(dòng)為細(xì)胞的生命活動(dòng)；2.選擇性選擇性，代謝底物的輸入與產(chǎn)物的排出；，代謝底物的輸入與產(chǎn)物的排出；，完成細(xì)胞內(nèi)外，完成細(xì)胞內(nèi)外；，使酶促反應(yīng)高效有序地進(jìn)行；，使酶促反應(yīng)高效有序地進(jìn)行；細(xì)胞間、細(xì)胞與基質(zhì)間）；細(xì)胞間、細(xì)胞與基質(zhì)間）；6.參與形成具有不同功能的參與形成具有不同功能的。第四

14、節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞連接細(xì)胞連接：將相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜密切地連接在一起，從將相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜密切地連接在一起，從而阻止溶液中的分子沿細(xì)胞間隙滲入。而阻止溶液中的分子沿細(xì)胞間隙滲入。通過骨架系統(tǒng)將細(xì)胞與相鄰細(xì)胞與基質(zhì)之通過骨架系統(tǒng)將細(xì)胞與相鄰細(xì)胞與基質(zhì)之間連接起來。間連接起來。動(dòng)物細(xì)胞最常見的連接方式。動(dòng)物細(xì)胞最常見的連接方式。細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞間隙細(xì)胞間隙蛋白質(zhì)索蛋白質(zhì)索（嵴線）（嵴線）細(xì)胞連接細(xì)胞連接橋粒與半橋粒橋粒與半橋粒細(xì)胞連接細(xì)胞連接細(xì)胞膜細(xì)胞膜基底膜基底膜中間纖維中間纖維橋粒蛋白橋粒蛋白細(xì)胞連接細(xì)胞連接間隙連接間隙連接化學(xué)突觸化學(xué)突觸細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞間隙細(xì)胞間隙2-4nm連接子連接子個(gè)間隙連接單

15、位個(gè)間隙連接單位9-10nm兩個(gè)連接子為兩個(gè)連接子為一一(間隙連接的間隙連接的基本單位基本單位)跨膜蛋白的跨膜蛋白的亞單位亞單位孔道直徑孔道直徑細(xì)胞連接細(xì)胞連接第五節(jié)細(xì)胞膜與疾病第五節(jié)細(xì)胞膜與疾病一、細(xì)胞膜與惡性腫瘤一、細(xì)胞膜與惡性腫瘤1、細(xì)胞外被的、細(xì)胞外被的糖鏈殘缺不全，失去接觸抑制。糖鏈殘缺不全，失去接觸抑制。2、某些、某些糖蛋白消失，糖蛋白消失，粘著力下降，粘著力下降，易轉(zhuǎn)移。易轉(zhuǎn)移。3、細(xì)胞、細(xì)胞連接異常，出現(xiàn)微絨毛、皺褶、變形足等。連接異常，出現(xiàn)微絨毛、皺褶、變形足等。4、膜的、膜的通透性增強(qiáng)。通透性增強(qiáng)。5、癌基因、癌基因表達(dá)產(chǎn)物增多。表達(dá)產(chǎn)物增多。6、多數(shù)癌細(xì)胞、多數(shù)癌細(xì)胞出現(xiàn)有氧酵解。出現(xiàn)有氧酵解。二、細(xì)胞膜與其他疾病二、細(xì)胞膜與其他疾病受體異常受體異常睪丸女性化、睪丸女性化、 家族性高膽固醇血癥家族性高膽固醇血癥甲狀腺亢進(jìn)甲狀腺亢進(jìn) 肥胖性糖尿病。肥胖性糖尿病。4葡萄糖載體蛋白異常疾病葡萄糖載體蛋白異常疾病腎性糖尿腎性糖尿5、通道蛋白異常性疾?。?、通道蛋白異常性疾病：囊性纖維化囊性纖維化細(xì)胞膜與疾病細(xì)胞膜與疾病本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)一、細(xì)胞膜的化學(xué)組成、特征。一、細(xì)胞膜的化學(xué)組成、特征。三、細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容和特點(diǎn)。三、細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容和特點(diǎn)。四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋秃吞攸c(diǎn)。四