細(xì)胞膜及其表面結(jié)構(gòu)課件

第四章細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面質(zhì)膜（plasmamembrane）：包圍在細(xì)胞質(zhì)表面的一層薄膜，又稱細(xì)胞膜（cellmembrane）

。細(xì)胞內(nèi)膜(intracellularmembrane)：圍繞各種細(xì)胞器的膜。生物膜（biomembrane）：細(xì)胞所有膜結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱生物膜，包括細(xì)胞膜和胞內(nèi)膜。單位膜(unitmembrane)：在電鏡下可見(jiàn)生物膜為“兩暗一明”的三層結(jié)構(gòu)，通常將這三層結(jié)構(gòu)形式作為一個(gè)單位，稱單位膜。關(guān)于“膜”的相關(guān)概念單位膜一）膜脂膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類型。1、磷脂是構(gòu)成膜脂的基本成分，約占整個(gè)膜脂的50％以上。磷脂分子的主要特征是：分為頭部和尾部；頭部由磷酸和堿基組成，有極性，親水性；尾部由兩條脂肪酸鏈構(gòu)成，非極性，疏水性；為雙親媒性分子（兼性分子）。X極性頭部基團(tuán)（親水）非極性尾部基團(tuán)（疏水）堿基2、糖脂是含糖而不含磷酸的脂類；也是雙親媒性分子。極性頭部含有糖基,非極性尾部是鞘氨醇；包括腦苷脂（最簡(jiǎn)單的糖脂）、神經(jīng)節(jié)苷脂等。葡萄糖腦苷脂半乳糖腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂雙親媒性分子雙親媒性分子既具有極性的頭部和非極性尾部，在所有的膜脂都都是雙親媒性分子水溶液中膜脂自動(dòng)形成雙分子層，尾部相內(nèi)，頭部向外，并且可以形成不同的形狀，如平面形，球形等。膜脂分子層4、脂質(zhì)體（liposome）

——是一種人工脂膜在水中，攪動(dòng)后磷脂形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體，直徑25~1000nm不等。人工脂質(zhì)體可用于：1.研究生物膜的特性。2.轉(zhuǎn)基因；3.在臨床治療中,脂質(zhì)體作為藥物或酶等載體；

二）、膜蛋白外在(外周)膜蛋白(extrinsic/peripheralmembraneproteins)；親水性蛋白,靠離子鍵或其它弱鍵與膜表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子結(jié)合，易分離。內(nèi)在（整合）膜蛋白（intrinsic/integralmembraneproteins)。兼性蛋白，與膜結(jié)合緊密，需用去垢劑使膜崩解后才可分離。膜蛋白鑲嵌蛋白占70～80％；周邊蛋白占30％左右嵌入脂質(zhì)雙分子層中；嵌入部分疏水，露出部分親水，因此也是雙親媒性分子功能：細(xì)胞膜功能的主要承擔(dān)者。主要分布與細(xì)胞膜內(nèi)表面，大部分為親水性；功能：收縮，參與細(xì)胞的胞吞變形等。細(xì)胞質(zhì)脂雙層膜蛋白細(xì)胞被血型糖蛋白二、細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)1、質(zhì)膜的流動(dòng)性1）膜脂分子的運(yùn)動(dòng)三、細(xì)胞膜的特性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)小鼠細(xì)胞標(biāo)記人膜蛋白抗體+人膜蛋白（抗原）異核細(xì)胞抗小鼠膜蛋白抗體+熒光素B抗人膜蛋白抗體+熒光素A標(biāo)記小鼠膜蛋白抗體+小鼠膜蛋白（抗原）人細(xì)胞孵育（370C,40分鐘）誘導(dǎo)融合膜蛋白(抗原）質(zhì)膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止；反之如果流動(dòng)性過(guò)高，又會(huì)造成膜的溶解。3）膜流動(dòng)性的生理意義2、質(zhì)膜的不對(duì)稱性膜脂分布的不對(duì)稱性：脂類雙分子層內(nèi)外兩層脂質(zhì)分子種類、含量和比例均不相同；膜蛋白分布的不對(duì)稱性：沒(méi)有任何一種蛋白是既分布于膜內(nèi)層又分布于膜外層；膜糖類分布的不對(duì)稱性：糖類主要分布于細(xì)胞膜的外表面。思考：膜的不對(duì)稱性有何生物學(xué)意義？第二節(jié)細(xì)胞表面細(xì)胞表面：指包圍在細(xì)胞質(zhì)外層的一個(gè)復(fù)合的結(jié)構(gòu)體系和多功能體系，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞被和膜下胞質(zhì)溶膠層。細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)示意圖細(xì)胞被細(xì)胞被：細(xì)胞膜中糖蛋白和糖脂外表面的糖鏈相互交織形成的一層絨毛狀的多糖物質(zhì)。是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的一部分；具有保護(hù)作用和信號(hào)接受作用；特殊的：哺乳動(dòng)物的小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞被具有吸收的作用，稱為糖萼。電鏡下細(xì)胞被結(jié)構(gòu)圖胞質(zhì)溶膠層是細(xì)胞膜下0.1～0.2nm的溶膠層；含高濃度的蛋白質(zhì)和微管、微絲（細(xì)胞骨架的組成成份）；維持細(xì)胞的形態(tài)、極性（微絲、微管具有極性）、運(yùn)動(dòng)、參與細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸。思考題1、膜蛋白有哪些類型？各有何功能？2、細(xì)胞膜主要由哪些分子組成？3、如何理解膜的不對(duì)稱性和流動(dòng)性？第四節(jié)細(xì)胞連接細(xì)胞連接(celljunction)：分為三種：封閉連接錨定連接通訊連接

定義：多細(xì)胞生物體組織中，相鄰細(xì)胞膜的接觸區(qū)域特化形成的一些連接結(jié)構(gòu)。一、封閉連接（occludingjunction）

主要形式為緊密連接（tightjunction)；分子機(jī)制：相鄰細(xì)胞的特殊膜蛋白相互交聯(lián)（嵴線）封閉了細(xì)胞之間的空隙。特點(diǎn)：細(xì)胞膜之間連接緊密，無(wú)空隙；分布：廣泛存在于各種上皮細(xì)胞之間。細(xì)胞膜細(xì)胞間隙（嵴線）緊密連接的功能1、形成滲漏屏障，起重要的封閉作用；例：血腦屏障和血胎屏障2、支持功能；3、隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能。是由一個(gè)細(xì)胞的骨架和另一個(gè)細(xì)胞的骨架相連或與細(xì)胞外基質(zhì)連接形成；二、錨定連接（anchoringjunction）分布：上皮組織、心肌、子宮頸、平滑肌細(xì)胞類型：1、橋粒連接：中間絲介導(dǎo)（橋粒、半橋粒）2、黏合連接：肌動(dòng)蛋白絲介導(dǎo)（粘合帶、粘合斑）問(wèn):為什么要有細(xì)胞骨架的參與？細(xì)胞膜之間有約30nm的空隙，由連接蛋白與中間絲連接形成紐扣狀結(jié)構(gòu)。包括橋粒和半橋粒連接。1、橋粒連接橋粒：是細(xì)胞間連接起中心作用的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜細(xì)胞間隙橋粒蛋白中間纖維盤狀致密斑（30nm)(15-20nm)半橋粒：是使細(xì)胞與其下方的基底膜相連的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜基底膜中間纖維橋粒蛋白橋粒連接的功能：將相鄰細(xì)胞或細(xì)胞與基質(zhì)牢牢連接起來(lái)，起支持、附著、抵抗外界壓力與張力的作用。例：天皰瘡患者對(duì)自身的橋粒連接蛋白產(chǎn)生抗體并使皮膚上皮的橋粒連接破壞消失，從而導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)早脫落，形成嚴(yán)重的表皮大瘡。天皰瘡粘合帶：位于上皮細(xì)胞緊密連接的下方,在相鄰細(xì)胞間形成一個(gè)連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)。緊密連接粘合帶

微絲束（肌動(dòng)蛋白纖維）細(xì)胞間隙(15-20nm)粘合斑：是肌動(dòng)蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方式。2、粘合連接（中間連接）粘合連接的功能：均起著附著與支持的功能。總之：錨定連接將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與基質(zhì)相連形成一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)、有序的細(xì)胞群體。三、通訊連接（communicatingjunction）除了連接作用以外，還具有介導(dǎo)細(xì)胞間通訊的作用；是動(dòng)物細(xì)胞（包括人）間最主要的一種連接方式；包括：間隙連接和突觸連接。細(xì)胞膜細(xì)胞間隙2-4nm連接子跨摸蛋白亞單位孔道φ1.5nm個(gè)間隙連接單位9-10nm兩個(gè)連接子為一間隙連接連接處有2～4nm的縫隙；基本單位稱連接子，由6個(gè)跨膜蛋白亞單位環(huán)繞而成，相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接便形成