第四章 细胞膜与细胞表面第一节 细胞膜与细胞表面特化结构一、生物膜的结构模型生物膜的流动镶嵌模型
细胞膜 (cell membrane)又称质膜 (plasma
membrane)，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。
细胞内的膜系统与细胞膜统称为 生物膜
（ biomembrane)。
1.膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可 侧向运动 。
2.膜蛋白分布 的 不对称 性，有的镶在膜表面,有的嵌入或横跨脂双分子层。
Cell Membranes from Opposing Neurons (TEM x436,740).
二、膜脂
1,磷脂
磷脂构成了膜脂的基本成分,约占整个膜脂的 50%以上 。
2,糖脂
其含量约占膜脂总量的 5%以下 。
3,胆固醇 和中性脂质胆固醇
其含量一般不超过膜脂的 1/3。
4,脂质体 （ liposome）
脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的 人工膜 。
三、膜蛋白
1,类型：膜周边蛋白 (peripheral proteins)或称外在膜蛋白
(extrinsic proteins)和膜内在蛋白 (integral proteins)或称整合膜蛋白。
2,膜内在蛋白与膜脂结合的方式。
四、膜的流动性
1,膜脂的流动脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。
2,膜蛋白的流动五、膜的不对称性与细胞外环境接触的膜面称质膜的细胞外表面
（ extrocytoplasmic
surface,ES）
与细胞质基质接触的膜面称质膜的原生质表面
（ protoplasmic
surface,PS）
Diagram of a cell membrane
六、细胞膜的功能
（ 1） 稳定内环境
（ 2） 选择性物质运输
（ 3） 提供细胞识别位点和完成细胞内外信息跨膜传递
（ 4） 为多种酶提供结合位点
（ 5） 介导连接
(6) 质膜参与形成细胞表面特化结构七、骨架与细胞表面的特化结构
（ 一 ） 膜 骨 架
（ membrane associated
cytoskeleton）
膜骨架是指细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,
它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能 。
血影：当细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和其它胞内可溶性蛋白。这时红细胞仍然保持原来的形状和大小，这种结构称为血影。
（ 二 ） 红细胞质膜蛋白及膜骨架
红细胞膜蛋白主要包括血影蛋白或称红膜肽（ spectrin）、
锚蛋白（ ankyrin）、
带 3蛋白,带 4.1蛋白和肌动蛋白
（ action），但此外还有一些血型糖蛋白（ glycophorin）。
Glycophorin
第二节 细胞连接
一,封闭连接 （ occluding junctions）
紧密连接 (tight junction)是封闭连接的主要形式,一般存在于上皮细胞之间,起重要的封闭作用,同时还具有隔离和一定的支持功能 。
二、锚定连接
(anchoring junctions)
（一）桥粒与半桥粒桥粒在两个细胞之间形成钮扣式的结构将相邻细胞铆接在一起，同时桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点。
与桥粒相连的中间纤维的成分依不同细胞类型而不同：
上皮细胞中是角蛋白中间纤维 ;心肌细胞中为结蛋白中间纤维；大脑表皮细胞中为波形蛋白纤维。
（二）粘着带与粘着斑粘着带位于某些上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞间形成一个连续的带状结构。
粘 着斑是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。
三,通讯连接
（ 一 ） 间隙连接
1.结构与成分
2.间隙连接在代谢偶联中的作用
3.间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用
4.间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用
5.间隙连接的通透性是可以调节的
（ 二 ） 胞间连丝
Gap Junction
四、细胞表面的粘着因子
1.钙粘素 (cadherins)
2.选择素 （ selectin）
3.免疫球蛋白超家族的 CAM（ Ig-superfamily）
4.整联蛋白 （ integrins）
第三节 细胞外被与细胞外基质
细胞外被 (cell coat)又称糖萼 (glycocalyx)
细胞外被中的糖与细胞膜中的 蛋白 分子或 脂质 分子是 共价 结合的,形成糖蛋白和糖脂 。
细胞外基质 (extracellular matrix)
是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的 蛋白和多糖所构成的网络结构 。
一、胶原二,糖胺聚糖和蛋白聚糖
1.糖胺聚糖
糖胺聚糖 (glycosaminoglycan)是由重复的二糖单位构成的长链多糖,其二糖单位之一是 氨基己糖 （ 氨基葡萄糖或氨基半乳糖 ）,故称为糖胺聚糖；另一个是 糖醛酸 。
2.蛋白聚糖
蛋白聚糖 (proteoglycan)由 糖胺聚糖 与 核心蛋白 (core
protein)的 丝氨酸残基 共价 连接 形成单体,若干 单体 通过连接蛋白以 非共价 形式 连接 成巨大的分子,其含糖量可达 90%-95%。
三、层粘连蛋白和纤连蛋白
1.层粘连蛋白（ laminin）
2.纤连蛋白 (fibronectin)
四,弹性蛋白 (elastin)
五,植物细胞壁
植物细胞壁由纤维素,半纤维素,果胶质等几种大分子构成,其功能为细胞提供一个细胞外网架,对细胞起支持作用等 。
细胞膜 (cell membrane)又称质膜 (plasma
membrane)，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。
细胞内的膜系统与细胞膜统称为 生物膜
（ biomembrane)。
1.膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可 侧向运动 。
2.膜蛋白分布 的 不对称 性，有的镶在膜表面,有的嵌入或横跨脂双分子层。
Cell Membranes from Opposing Neurons (TEM x436,740).
二、膜脂
1,磷脂
磷脂构成了膜脂的基本成分,约占整个膜脂的 50%以上 。
2,糖脂
其含量约占膜脂总量的 5%以下 。
3,胆固醇 和中性脂质胆固醇
其含量一般不超过膜脂的 1/3。
4,脂质体 （ liposome）
脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的 人工膜 。
三、膜蛋白
1,类型：膜周边蛋白 (peripheral proteins)或称外在膜蛋白
(extrinsic proteins)和膜内在蛋白 (integral proteins)或称整合膜蛋白。
2,膜内在蛋白与膜脂结合的方式。
四、膜的流动性
1,膜脂的流动脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。
2,膜蛋白的流动五、膜的不对称性与细胞外环境接触的膜面称质膜的细胞外表面
（ extrocytoplasmic
surface,ES）
与细胞质基质接触的膜面称质膜的原生质表面
（ protoplasmic
surface,PS）
Diagram of a cell membrane
六、细胞膜的功能
（ 1） 稳定内环境
（ 2） 选择性物质运输
（ 3） 提供细胞识别位点和完成细胞内外信息跨膜传递
（ 4） 为多种酶提供结合位点
（ 5） 介导连接
(6) 质膜参与形成细胞表面特化结构七、骨架与细胞表面的特化结构
（ 一 ） 膜 骨 架
（ membrane associated
cytoskeleton）
膜骨架是指细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,
它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能 。
血影：当细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和其它胞内可溶性蛋白。这时红细胞仍然保持原来的形状和大小，这种结构称为血影。
（ 二 ） 红细胞质膜蛋白及膜骨架
红细胞膜蛋白主要包括血影蛋白或称红膜肽（ spectrin）、
锚蛋白（ ankyrin）、
带 3蛋白,带 4.1蛋白和肌动蛋白
（ action），但此外还有一些血型糖蛋白（ glycophorin）。
Glycophorin
第二节 细胞连接
一,封闭连接 （ occluding junctions）
紧密连接 (tight junction)是封闭连接的主要形式,一般存在于上皮细胞之间,起重要的封闭作用,同时还具有隔离和一定的支持功能 。
二、锚定连接
(anchoring junctions)
（一）桥粒与半桥粒桥粒在两个细胞之间形成钮扣式的结构将相邻细胞铆接在一起，同时桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点。
与桥粒相连的中间纤维的成分依不同细胞类型而不同：
上皮细胞中是角蛋白中间纤维 ;心肌细胞中为结蛋白中间纤维；大脑表皮细胞中为波形蛋白纤维。
（二）粘着带与粘着斑粘着带位于某些上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞间形成一个连续的带状结构。
粘 着斑是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。
三,通讯连接
（ 一 ） 间隙连接
1.结构与成分
2.间隙连接在代谢偶联中的作用
3.间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用
4.间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用
5.间隙连接的通透性是可以调节的
（ 二 ） 胞间连丝
Gap Junction
四、细胞表面的粘着因子
1.钙粘素 (cadherins)
2.选择素 （ selectin）
3.免疫球蛋白超家族的 CAM（ Ig-superfamily）
4.整联蛋白 （ integrins）
第三节 细胞外被与细胞外基质
细胞外被 (cell coat)又称糖萼 (glycocalyx)
细胞外被中的糖与细胞膜中的 蛋白 分子或 脂质 分子是 共价 结合的,形成糖蛋白和糖脂 。
细胞外基质 (extracellular matrix)
是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的 蛋白和多糖所构成的网络结构 。
一、胶原二,糖胺聚糖和蛋白聚糖
1.糖胺聚糖
糖胺聚糖 (glycosaminoglycan)是由重复的二糖单位构成的长链多糖,其二糖单位之一是 氨基己糖 （ 氨基葡萄糖或氨基半乳糖 ）,故称为糖胺聚糖；另一个是 糖醛酸 。
2.蛋白聚糖
蛋白聚糖 (proteoglycan)由 糖胺聚糖 与 核心蛋白 (core
protein)的 丝氨酸残基 共价 连接 形成单体,若干 单体 通过连接蛋白以 非共价 形式 连接 成巨大的分子,其含糖量可达 90%-95%。
三、层粘连蛋白和纤连蛋白
1.层粘连蛋白（ laminin）
2.纤连蛋白 (fibronectin)
四,弹性蛋白 (elastin)
五,植物细胞壁
植物细胞壁由纤维素,半纤维素,果胶质等几种大分子构成,其功能为细胞提供一个细胞外网架,对细胞起支持作用等 。
