细胞质膜与细胞连接[精品ppt课件].pptx

本章要点;基本概念：;一、生物膜的结构模型; E. Gorter F. Grendel 1925年通过实 验推测细胞膜由双层脂分子组成； J. Danielli H. Davson 1935 提出了”蛋  白质-脂类-蛋白质”的三明治模型。认为质膜  由双层脂类分子及其内外表面附着的蛋白质 构成的。 ; J.D.Robertson1959年用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。;;Simon,1988年提出，在以甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等能形成漂浮在脂双层中的“脂筏”，载着能执行特定生物学功能的膜蛋白。推测一个100nm的脂筏可载有600个蛋白质分子。;1.脂分子双层结构是组成膜 的基本结构成分，疏水的 非极性尾部相对，极性的头部对着水相。 2.蛋白质以不同的方式镶嵌在脂双层中，或结合 在其表面。 3.膜蛋白和膜质的运动在一定程度上受到限制。;二、生物膜的组成;（一）膜脂;1. 磷脂; 磷脂分子结构特点：;;磷脂分子结构模式图;2.糖脂;1. 半乳糖脑苷脂，2. GM1神经节苷脂，3. 唾液酸 ;3. 固醇; 胆固醇的分子结构;胆固醇在脂双层中的位置;4.脂质体（liposome）; 类型：球形结构与平面结构的脂质体两种。 作用：脂质体可用于细胞膜的研究、基因转移、疾病的诊断及治疗。 ;(二) 膜蛋白; 类型：包括3类;膜蛋白与与膜脂的结合方式;1. 外周膜蛋白：;2. 脂锚定蛋白：;3. 整合膜蛋白;①内在膜蛋白与膜结合的主要方式：;②分离内在膜蛋白的两种去垢剂：;十二烷基磺酸钠（SDS），它不仅可使细胞膜崩解,并与膜蛋白疏水部分结合使其分离,而且还可以破坏蛋白内部的非共价键,使蛋白质发生变性。 非离子去垢剂（Triton X-100）对蛋白质作用比较温和,它可以使膜脂溶解，又不会使蛋白质变性。它不仅用于膜蛋白的分离与纯化,也用于除去细胞的膜系统,以便对细胞骨架蛋白和其它蛋白进行研究。 ;4.膜蛋白的功能;三、生物膜的特点;;磷脂转运蛋白（翻转酶）;温度：温度降低，生物膜的流动性减小，反之增大 脂肪酸链的长度：脂肪酸碳链越短，流动性越大。 脂肪酸链的饱和度：脂肪酸不饱和程度越高，膜的流动性越大。 卵磷脂/鞘磷脂：比值越大，膜的流动性越高。 胆固醇对膜流动性的双重调节作用。;2.膜蛋白的流动性; ② 证明膜蛋白流动的实验;将小鼠细胞和人细胞在灭活 的仙台病毒诱导下进行融合；;光脱色恢复技术（FRAP）;③ 影响膜蛋白运动的因素;3.膜流动性的生理意义;（二）膜的不对称性; 细胞质膜经冷冻蚀刻技术处理后，细胞膜可从脂双层中央断开，各断面命名为：; 冷冻蚀刻技术：用快速低温冷冻法将样品迅速冷冻（液氮中），然后在低温下进行断裂。这样，样品往往从其结构相对“脆弱”的部位（即膜脂双分子层的疏水端）断裂，从而显示出镶嵌在膜脂中的蛋白质颗粒。; 冰冻蚀刻技术：主要用来观察膜断裂面的蛋白质颗粒和膜表面结构，图形富有立体感，样品不需包埋甚至也不需固定，同时能更好地保持样品的真实结构。 ;1.膜脂的不对称性;2.膜糖的不对称性;3.膜蛋白的不对称性;物质运输;选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢 产物的排除,其中伴随着能量的传递； 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递； 为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行； ??导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接； 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境； 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构； 膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤等有关，可以作为疾病治疗的药物靶标。;五、膜骨架; 膜骨架的概念：;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和内膜系统，分离后不存在膜污染问题。 红细胞膜既有良好的弹性又有较高的强度。 红细胞膜的质膜与膜骨架蛋白比较容易纯化、分析。 血影的概念：红细胞经过低渗处理，质膜破裂，内容物释放，这时红细胞仍然保持原来的形状和大小，该结构称血影。 ;血影蛋白（αβ链） 锚定蛋白 带4.1蛋白 肌动蛋白 带3蛋白 血型糖蛋白;锚蛋白;①改变处理血影的离子强度：;②用Triton—100处理;③用非离子去垢剂处理：;;3.红细胞膜蛋白结构分析;血型糖蛋白：;血影蛋白：;④肌动蛋白：;⑤带4.1蛋白：;⑥锚定蛋白：;;;除红细胞外，在其它细胞中也发现与锚定蛋白、血影蛋白及带4.1蛋白类似的蛋白质，推测其细胞中也存在膜骨架结构。 与红细胞不同的是，这些细胞具有较发达的胞质骨架体系，而且细胞膜功能也更为复杂，所以有关其它细胞中膜