【2017年整理】第四章___质膜和细胞表面.doc

第四章 质膜和细胞表面 掌握质膜的分子结构特点和功能,细胞连接的类型、结构特点和功能；熟悉细胞外被的分子结构特点和功能， 了解质膜的化学组成和细胞表面的特化结构。 ¨ 细胞质膜(Plasma Membrane) ¨ 内膜系统（Endomembrane System) ¨ 生物膜(Biomembrane) 膜生物学membrane biology 质膜与细胞表面 质膜的基本结构 质膜的化学组成 细胞外被 细胞连接 质膜的特化结构 一．质膜的基本结构 （一）质膜的化学性质 1895???? Overton 植物细胞 细胞质膜由一层连续的脂类物质构成 1917　 Langmiür 脂类单分子膜技术，又称膜均衡(film balance)技术 测脂类分子总表面积 1925 Gorter Grendel 红细胞　 血影（ghost） 质膜由双层脂类分子构成 （二）质膜的主要结构模型 1.双分子片层模型biomolecular leaflet model 1935 Danielli Davson ２．单位膜模型unit membrane model 1959??? Robertson ■单位膜有一些不足∶ ●首先，该模型把膜看成是静止的,无法说明膜如何适应细胞生命活动的变化； ●其二，各种膜的属性和功能不完全相同，不同的膜其厚度不都是7.5nm一般在5-10nm之间，各种膜的蛋白质与脂类的成分比率不同； ●其三，如果蛋白质是伸展的,则不能解释酶的活性同构型的关系； ●该模型也不能解释为什么有的膜蛋白很容易被分离，有些则很难。 3. 流动镶嵌模型　fluid mosaic model 1972 S.J.Singer G.L.Nicolson 膜的流动性，膜蛋白分布的不对称性 质膜的分子结构特点 （1）镶嵌性(mosaicism) （2）流动性(fluidity) （3）不对称性(asymmetry) （4）蛋白质极性(protein polarity) ★Factors of influence bilayer fluidity ◆脂肪酸链的影响 :脂肪酸链对流动性的影响主要是不饱和程度和链的长短： ■The greater the degree of unsaturation of the fatty acids of the bilayer, the lower the temperature before the bilayer gels. ■The shorter the fatty acyl chains of a phospholipid,the lower its melting temperature. 十八碳脂肪酸的熔点温度 脂 肪 酸 双 键 数 熔 点 温 度（℃） 硬脂酸 油 酸 亚油酸 亚麻酸 0 1 2 3 70 14 －5 －11 ◆胆固醇的影响 ■cholesterol molecules are oriented with their small hydrophilic hydroxyl group toward the membrane surface and the remainder of the molecule embedded in the lipid bilayer. ■The hydrophobic rings of a cholesterol molecule are flat and rigid, and they interfere with the movements of the fatty acid tails of the phospholipids ■在相变温度以上,它可使磷脂分子的脂酰链末端的运动减小,即限制膜的流动性。 ■在相变温度以下,可增加脂类分子脂酰链的运动,这样可以增强膜的流动性。 鼠人细胞融合实验 成斑成帽反应 凝集素同质膜糖蛋白的糖链结合后引起膜蛋白的簇集反应 ◆ 光脱色荧光恢复技术 Fluorescence recovery after photobleaching（FRAP) ■整合蛋白相互间的影响 ■膜骨架的影响 ■细胞外基质的影响 ■相邻细胞的影响 ■细胞外配体、抗体、及药物大分子的影响 细胞外基质对整合蛋白移动的影响 膜骨架对膜蛋白流动性的影响 ★The Importance of Membrane Fluidity ◆ 酶活性 ◆ 物质运输 ◆ 信号转导 ◆ 细胞周期 在M期,