细胞生物学中文课件-2b

1、1膜糖的存在方式糖同氨基酸的连接主要有两种形式：N-连接： 即糖链与肽链中天冬酰胺残基相连 O-连接： 则是糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连2两种方式连接的膜糖3Functions of Membrane Carbohydrates （膜糖的功能） 细胞与环境的相互作用 接触抑制 信号转导 蛋白质分选 保护作用等。4ABO 血型抗原53.3 质膜的分子结构3.3.1 STRUCTURE MODELS（结构模型）1890s,E.Overton 发现了脂溶性物质容易透过细胞, 提出了脂肪栅的膜结构设想。1925年, 荷兰的两位科学家E.Gorter和F.Grendel根据对红细胞的研究，提出质

2、膜的脂双层(lipid bilayer)结构。6 单位膜模型 (Unit membrane model)1959年, J.D.Robertson在电子显微镜下发现细胞膜是暗-明-暗的三层，总厚度为75，中间层为35，内外两层各为20。推测:暗层是蛋白质,透明层是脂,这就是通用的单位膜模型。7单位膜结构模型8Unit membrane model单位膜的不足首先，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，不同的膜其厚度不都是75一般在50-100之间；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；9流动镶嵌模型(fluid mosaic model)197

3、2年，由Singer Nicolson 所提出。 膜的双分子层具有液晶态的特性, 它既具有晶体的分子排列的有序性,又有液体的流动性球形膜蛋白分子以各种镶嵌形式与脂双分子层相结合,有的附在内外表面,有的全部或部分嵌入膜中,有的贯穿膜的全层,这些大多是功能蛋白。糖类附在膜的外表面,与膜层的脂质、蛋白质的亲水端结合, 构成糖脂和糖蛋白。10流动镶嵌模型11膜不对称性的表现The Asymmetry of Membrane Lipids脂双层两小叶（leaflet）中分布的各类脂的含量不同。例如在红细胞膜中：外层含鞘磷脂、磷脂酰胆碱较多；内层含磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸较多。3.3.2 Membran

4、e asymmetry （膜不对称性）12膜脂的不对称分布13膜蛋白分布的不对称：在膜两侧分布不对称，如：红细胞的血型糖蛋白分子伸向膜内、外侧面的氨基酸残基的数目不对称。 一般说,膜细胞质面的蛋白比外表面少,一些酶和受体多处于外表面。14膜糖与膜脂的分布不对称性15膜流动性的研究方法Mouse and human cells fusion （人、鼠细胞融合） 1970年，Larry Frye和Michael Edidin 进行了鼠、人细胞融合实验，令人信服地证明膜的流动性。16鼠人细胞融合实验?17 光脱色荧光恢复技术18膜脂的运动方式19 膜蛋白的运动方式主要是侧向扩散和旋转扩散,没有翻转活

5、动。20 膜流动性的意义 酶活性 物质运输 信号转导 细胞周期 在M期, 膜的流动性最大, 而在G1 期和S期, 膜流动性最低； 能量转换21 影响流动性的因素 脂肪酸链的影响 膜脂肪酸链对流动性的影响主要是不饱和程度和链的长短：22胆固醇的影响在相变温度以上,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。23胆固醇对流动性的影响24影响膜蛋白移动的因素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253.4 物质的被动运输被动运输特点顺浓度梯度不消耗ATP根据需不

6、需要膜蛋白的帮助,被动运输又可分为:自由扩散帮助扩散。263.4.1 扩散与渗透27红细胞膨胀与收缩283.4.2 自由扩散及限制因素 自由扩散(Free diffusion)又称简单扩散(simple diffusion)。它不要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,仅靠膜两侧保持一定的浓度差,通过通透发生的物质运输。29限制因素脂溶性 细胞质膜的通透性具有选择性。 大小： 质膜的通透性孔径不会大于0.5-1.0nm，能够扩散的最小分子是水分子。极性 极性物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积，同时也大大降低了脂溶性。30水分子不溶于脂, 并具有极性,理应不能自由通过质膜,

7、但实际却是很容易通过膜。原因是:具有水孔蛋白（aquaporins）313.4.3 易化扩散及特点易化扩散(Facilitated diffusion) 又称: 促进扩散易化扩散的特点速度快，要比自由扩散快几个数量级；自由扩散的速率与溶质的浓度成正比， 而膜蛋白促进的运输可以达到最大值；具有特异性;运输作用受抑制剂的抑制。323.4.2 Transport proteins （运输蛋白）通道蛋白(Channel proteins) 目前发现的通道蛋白已有50多种，主要是离子通道(ion channels)。通道蛋白又叫门控通道(gated channels)，是通道蛋白进行的间断开放通道。33Typical gated channels 34配体门控通道（Ligand-gated channels） 电位门控通道（Voltage-gated channels） 牵张门控通道（Stretch-gated channels) 这种通道的打开受一种力的作用，听觉毛状细胞的离子通道就是一例。声音的振动推开胁迫激活通道，允许离