樊 庆 杰
qjfan@126.com
? 质膜包在细胞外面,所以又称 细胞膜, 它不仅是区分
细胞内部与周围环境的动态屏障,更是细胞物质交换
和信息传递的通道。
? 围绕各种细胞器的膜,称为 细胞内膜 。质膜和内膜在
起源、结构和化学组成的等方面具有相似性,故总称
为 生物膜 。
3
细
胞
膜
及
表
面
? 生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础,细胞的
能量转换、蛋白质合成、物质运输、信息传递、细胞
运动等活动都与膜的作用有密切的关系。
? 质膜表面寡糖链形成 细胞外被 或糖萼;质膜下的表层
溶胶中具有细胞骨架成分组成的网络结构,除对质膜
有支持作用外,还与维持质膜的功能有关,所以这部
分细胞骨架又称为 膜骨架 。 细胞外被、质膜和表层胞
质溶胶构成细胞表面。
3
细
胞
膜
及
表
面
3
细
胞
膜
及
表
面
细
胞
膜
细胞表面
细
胞
外
被
表
层
胞
质
溶
胶
生物膜
细
胞
内
膜
第一节 细胞膜的化学组成
? 质膜主要由 膜脂 和 膜蛋白 组成,另外还有少量糖,主
要以糖脂和糖蛋白的形式存在。
? 膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体现者。
动物细胞膜通常含有等量的脂类和蛋白质。
一、膜 脂
? 膜脂主要包括 磷脂, 糖脂 和 胆固醇 三种类型。
磷 脂
? 是构成膜脂的基本成分,约占整个膜脂的 50%以上。
磷脂分子的主要特征,具有一个极性头和两个非极性
的尾,包括甘油磷脂和鞘磷脂。
糖 脂
? 是含糖而不含磷酸的脂类,普遍存在于原核和真核细
胞的质膜上,其含量约占膜脂总量的 5%以下,在神经
细胞膜上糖脂含量较高。
胆固醇
? 胆固醇仅存在真核细胞膜上,含量一般不超过膜脂的
1/3,植物细胞膜中含量较少,其功能是提高脂双层的
力学稳定性,调节脂双层流动性,降低水溶性物质的
通透性。
二、膜 蛋 白
? 膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组
编码的蛋白质中 30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋
白与脂分子的结合方式,可分为 膜内在蛋白, 外
周蛋白 。
膜内在蛋白
? 可能全为跨膜蛋白,为 两性分子,疏水部分位于脂双
层内部,亲水部分位于脂双层外部。由于存在疏水结
构域,整合蛋白与膜的结合非常紧密,只有用去垢剂
才能从膜上洗涤下来。
外周蛋白
? 靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂
分子的亲水部分结合,因此只要改变溶液的离子强度
甚至提高温度就可以从膜上分离下来。
第二节 质膜的结构与功能
一、质膜的流动镶嵌模型
? 细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。
? 磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成
生物膜骨架,蛋白质或嵌在脂双层表面,或嵌在其内
部,或横跨整个脂双层,表现出分布的不对称性。
? 质膜具有流动性与不对称性。
流动性
? 膜脂分子的运动:侧向扩散,旋转运动,摆动运动,
伸缩震荡,翻转运动,旋转异构。
? 膜蛋白的分子运动:主要有侧向扩散和旋转扩散两种
运动方式。
质膜的流动性的意义
? 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。
不对称性
? 质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异,称为膜
的不对称性。
二、质膜的功能
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;
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。
第三节 细胞表面的分化
细胞表面的特化结构如:
膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等
等,分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质
交换等功能有关。
细胞表面结构:
细胞外被 膜骨架 质膜的特化结构
一、细胞外被
? 动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构,称为
细胞外被( cell coat) 或糖萼( glycocalyx) 。
? 细胞外被是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链
组成的,实质上是质膜结构的一部分。
细胞外被的作用
? 保护作用
? 细胞识别,细胞外被的寡糖链由质膜糖蛋白和糖脂伸
出,每种细胞寡糖链的单糖残基具有一定的排列顺序,
编成了细胞表面的密码,它是细胞的”指纹”,为细
胞的识别形成了分子基础。
? 决定血型,血型实质上是不同的红细胞表面抗原,A、
B,O 三种血型抗原的糖链结构基本相同,只是糖链
末端的糖基有所不同。 A 型血的糖链末端为 N-乙酰半
乳糖; B型血为半乳糖; AB 型两种糖基都有,O 型血
则缺少这两种糖基。
二、膜骨架
? 膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网
架结构 ( meshwork),它参与维持质膜的形状并协助质
膜完成多种生理功能。
? 膜骨架位于细胞质膜下约 0.2μm 厚的溶胶层。
三、质膜的特化结构
? 质膜常带有许多特化的附属结构。如:微绒毛、褶皱、
纤毛、鞭毛等等,这些特化结构在细胞执行特定功能
方面具有重要作用。
? 由于其结构细微,多数只能在电镜下观察到。
Now,Have a rest!
同学们,再见!
qjfan@126.com
? 质膜包在细胞外面,所以又称 细胞膜, 它不仅是区分
细胞内部与周围环境的动态屏障,更是细胞物质交换
和信息传递的通道。
? 围绕各种细胞器的膜,称为 细胞内膜 。质膜和内膜在
起源、结构和化学组成的等方面具有相似性,故总称
为 生物膜 。
3
细
胞
膜
及
表
面
? 生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础,细胞的
能量转换、蛋白质合成、物质运输、信息传递、细胞
运动等活动都与膜的作用有密切的关系。
? 质膜表面寡糖链形成 细胞外被 或糖萼;质膜下的表层
溶胶中具有细胞骨架成分组成的网络结构,除对质膜
有支持作用外,还与维持质膜的功能有关,所以这部
分细胞骨架又称为 膜骨架 。 细胞外被、质膜和表层胞
质溶胶构成细胞表面。
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细
胞
膜
及
表
面
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细
胞
膜
及
表
面
细
胞
膜
细胞表面
细
胞
外
被
表
层
胞
质
溶
胶
生物膜
细
胞
内
膜
第一节 细胞膜的化学组成
? 质膜主要由 膜脂 和 膜蛋白 组成,另外还有少量糖,主
要以糖脂和糖蛋白的形式存在。
? 膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体现者。
动物细胞膜通常含有等量的脂类和蛋白质。
一、膜 脂
? 膜脂主要包括 磷脂, 糖脂 和 胆固醇 三种类型。
磷 脂
? 是构成膜脂的基本成分,约占整个膜脂的 50%以上。
磷脂分子的主要特征,具有一个极性头和两个非极性
的尾,包括甘油磷脂和鞘磷脂。
糖 脂
? 是含糖而不含磷酸的脂类,普遍存在于原核和真核细
胞的质膜上,其含量约占膜脂总量的 5%以下,在神经
细胞膜上糖脂含量较高。
胆固醇
? 胆固醇仅存在真核细胞膜上,含量一般不超过膜脂的
1/3,植物细胞膜中含量较少,其功能是提高脂双层的
力学稳定性,调节脂双层流动性,降低水溶性物质的
通透性。
二、膜 蛋 白
? 膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组
编码的蛋白质中 30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋
白与脂分子的结合方式,可分为 膜内在蛋白, 外
周蛋白 。
膜内在蛋白
? 可能全为跨膜蛋白,为 两性分子,疏水部分位于脂双
层内部,亲水部分位于脂双层外部。由于存在疏水结
构域,整合蛋白与膜的结合非常紧密,只有用去垢剂
才能从膜上洗涤下来。
外周蛋白
? 靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂
分子的亲水部分结合,因此只要改变溶液的离子强度
甚至提高温度就可以从膜上分离下来。
第二节 质膜的结构与功能
一、质膜的流动镶嵌模型
? 细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。
? 磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成
生物膜骨架,蛋白质或嵌在脂双层表面,或嵌在其内
部,或横跨整个脂双层,表现出分布的不对称性。
? 质膜具有流动性与不对称性。
流动性
? 膜脂分子的运动:侧向扩散,旋转运动,摆动运动,
伸缩震荡,翻转运动,旋转异构。
? 膜蛋白的分子运动:主要有侧向扩散和旋转扩散两种
运动方式。
质膜的流动性的意义
? 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。
不对称性
? 质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异,称为膜
的不对称性。
二、质膜的功能
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;
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。
第三节 细胞表面的分化
细胞表面的特化结构如:
膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等
等,分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质
交换等功能有关。
细胞表面结构:
细胞外被 膜骨架 质膜的特化结构
一、细胞外被
? 动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构,称为
细胞外被( cell coat) 或糖萼( glycocalyx) 。
? 细胞外被是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链
组成的,实质上是质膜结构的一部分。
细胞外被的作用
? 保护作用
? 细胞识别,细胞外被的寡糖链由质膜糖蛋白和糖脂伸
出,每种细胞寡糖链的单糖残基具有一定的排列顺序,
编成了细胞表面的密码,它是细胞的”指纹”,为细
胞的识别形成了分子基础。
? 决定血型,血型实质上是不同的红细胞表面抗原,A、
B,O 三种血型抗原的糖链结构基本相同,只是糖链
末端的糖基有所不同。 A 型血的糖链末端为 N-乙酰半
乳糖; B型血为半乳糖; AB 型两种糖基都有,O 型血
则缺少这两种糖基。
二、膜骨架
? 膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网
架结构 ( meshwork),它参与维持质膜的形状并协助质
膜完成多种生理功能。
? 膜骨架位于细胞质膜下约 0.2μm 厚的溶胶层。
三、质膜的特化结构
? 质膜常带有许多特化的附属结构。如:微绒毛、褶皱、
纤毛、鞭毛等等,这些特化结构在细胞执行特定功能
方面具有重要作用。
? 由于其结构细微,多数只能在电镜下观察到。
Now,Have a rest!
同学们,再见!