質(zhì)膜及其表面的特化結(jié)構(gòu)

質(zhì)膜及其表面的特化結(jié)構(gòu)演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)質(zhì)膜及其表面的特化結(jié)構(gòu)當(dāng)前第2頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)概念

質(zhì)膜（plasmamembrane）包在細(xì)胞外面所以又稱細(xì)胞膜（cellmembrane）。圍繞各種細(xì)胞器的膜，稱為細(xì)胞內(nèi)膜。?

質(zhì)膜和內(nèi)膜在起源、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等方面具有相似性，故總稱為生物膜（biomembrane）。生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。?

質(zhì)膜表面寡糖鏈形成細(xì)胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）。?質(zhì)膜下的表層中具有細(xì)胞骨架成分組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，除對(duì)質(zhì)膜有支持作用外，還與維持質(zhì)膜的功能有關(guān)，所以這部分細(xì)胞骨架又稱為膜骨架。?

細(xì)胞外被、質(zhì)膜和膜骨架構(gòu)成細(xì)胞表面.質(zhì)膜細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)膜生物膜細(xì)胞外被膜骨架細(xì)胞表面當(dāng)前第3頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

3.1.1

膜的性質(zhì)：水的透過(guò)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于各種溶質(zhì)分子對(duì)脂溶性物質(zhì)優(yōu)先滲透一般電阻率為109~1011cm（蒸餾水為106cm，橄欖油為51012cm）表面張力低，一般為0.1~2dny/cm，（油與水之間的界面張力為8~15，蛋白質(zhì)可使之降低到1以下）膜表面在生理pH值下帶負(fù)電荷，并有兩性的性質(zhì)，在外界的pH值影響下膜表面電荷發(fā)生改變。在脂類溶劑或蛋白酶處理后溶解。推論：質(zhì)膜的化學(xué)組成主要是脂類和蛋白質(zhì)。當(dāng)前第4頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

3.1.2膜脂membranelipid?數(shù)量：主要有三大類，約100種，占細(xì)胞膜化學(xué)組成的50%。5106個(gè)分子／m2細(xì)胞膜，一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜上可達(dá)1109個(gè)分子。

?

種類：磷脂、糖脂、膽固醇，其中磷脂是細(xì)胞膜的主要成分。在哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞中的比例為磷脂60%、膽固醇25%，而在神經(jīng)髓殼中磷脂占94%。植物細(xì)胞中膽固醇含量也極少。膽固醇主要存在于質(zhì)膜中，其它膜結(jié)構(gòu)中較少。當(dāng)前第5頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3TypesofMembraneLipids當(dāng)前第6頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

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：

a)具有一個(gè)極性頭和兩個(gè)非極性的尾（脂肪酸鏈），線粒體內(nèi)膜上的心磷脂具有4個(gè)非極性尾部。

b)脂肪酸碳鏈為偶數(shù)，多數(shù)碳鏈由16，18或20個(gè)碳原子組成。

c)常含有不飽和脂肪酸（如油酸）當(dāng)前第7頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)DetailedLipidStructure當(dāng)前第8頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

1)、甘油磷脂以甘油為骨架的磷脂類，在骨架上結(jié)合兩個(gè)脂肪酸鏈一個(gè)磷酸基團(tuán)，膽堿、乙醇胺、絲氨酸或肌醇等分子籍磷酸基團(tuán)連接到脂分子上。主要類型有：①磷脂酰膽堿phosphatidylcholine，PC，舊稱卵磷脂②磷脂酰絲氨酸phosphatidylserine，PS③磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE，舊稱腦磷脂④磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI⑤雙磷脂酰甘油Diphosphatidylglycerol,DPG，舊稱心磷脂當(dāng)前第9頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)當(dāng)前第10頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)Diphosphatidylglycerol（心磷脂）當(dāng)前第11頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)|N+|CH2|CH2OPCH2CH2OOO||||CCCH3CH3CH3||OO_||CH||OO膽堿磷酸根甘油脂肪酸鏈磷酸膽堿當(dāng)前第12頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

2)、鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin，SM）在腦和神經(jīng)細(xì)胞膜中特別豐富，亦稱神經(jīng)醇磷脂，它是以鞘胺醇（sphingoine）為骨架，與一條脂肪酸鏈組成疏水尾部，親水頭部也含膽堿與磷酸結(jié)合。原核細(xì)胞和植物中沒(méi)有鞘磷脂。當(dāng)前第13頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

2.糖脂

糖脂是含糖而不含磷酸的脂類，普遍存在于原核和真核細(xì)胞的質(zhì)膜上，其含量約占膜脂總量的5％以下，在神經(jīng)細(xì)胞膜上糖脂含量較高，約占5-10％。糖脂也是兩性分子。其結(jié)構(gòu)與SM很相似，只是由一個(gè)或多個(gè)糖殘基代替了磷脂酰膽堿而與鞘氨醇的羥基結(jié)合。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.膽固醇主要存在真核細(xì)胞膜上，含量一般不超過(guò)膜脂的1/3，植物細(xì)胞膜中含量較少，其功能是提高雙脂層的力學(xué)穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)雙脂層流動(dòng)性，降低水溶性物質(zhì)的通透性。*在缺少膽固醇培養(yǎng)基中，不能合成膽固醇的突變細(xì)胞株很快發(fā)生自溶。3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

當(dāng)前第15頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

4.脂質(zhì)體liposome

?

是一種人工膜。

?

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：

a).研究生物膜的特性

b).制備藥物或酶的載體

c).轉(zhuǎn)基因DNA載體當(dāng)前第16頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)(a)水面的磷脂分子層；

(b)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；

(c)球形脂質(zhì)體；

(d)平面脂質(zhì)體膜；

(e)用于疾病治療的脂質(zhì)體的示意圖當(dāng)前第17頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

3.1.3膜蛋白據(jù)估計(jì)，核基因組編碼的蛋白質(zhì)中30%左右的為膜蛋白。根據(jù)蛋白與脂分子的結(jié)合方式，可分為：

–整合蛋白integralprotein

–

外周蛋白peripheralprotein

–

脂錨定蛋白lipid-anchoredprotein當(dāng)前第18頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)長(zhǎng)碳?xì)滏溙橇字＜〈糋PI①、②整合蛋白；③、④脂錨定蛋白；⑤、⑥外周蛋白蛋白與膜的結(jié)合方式當(dāng)前第19頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.1

質(zhì)膜的性質(zhì)及化學(xué)組成

性質(zhì)

3.1.2膜脂

1.磷脂

①甘油磷脂

②鞘磷脂

2.糖脂

3.膽固醇

4.脂質(zhì)體

3.1.3膜蛋白

1.內(nèi)在蛋白

2.外周蛋白

3.脂錨定蛋

白

脂錨定蛋白lipid-anchoredprotein

可以分為兩類，一類是糖磷脂酰肌醇(glycophosphatidylinositol，GPI)連接的蛋白，GPI位于細(xì)胞膜的外小葉，用磷脂酶C（能識(shí)別含肌醇的磷脂）處理細(xì)胞，能釋放出結(jié)合的蛋白。許多細(xì)胞表面的受體、酶、細(xì)胞粘附分子和引起羊瘙癢病的PrPC都是這類蛋白。另一類脂錨定蛋白與插入質(zhì)膜內(nèi)小葉的長(zhǎng)碳?xì)滏溄Y(jié)合。當(dāng)前第20頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

1.

E.Overton1895發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì)很容易透過(guò)植物的細(xì)胞膜，而不溶于脂肪的物質(zhì)不易透過(guò)細(xì)胞膜，因此推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組成。2.

E.Gorter&F.Grendel1925用有機(jī)溶劑提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜的脂類成分，將其鋪展在水面，測(cè)出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積，因而推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分子組成。當(dāng)前第21頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

3.

J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，推測(cè)膜中含有蛋白質(zhì)，從而提出了“蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)”的三明治模型。認(rèn)為質(zhì)膜由雙層脂類分子及其內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。1959年在上述基礎(chǔ)上提出了修正模型，認(rèn)為膜上還具有貫穿脂雙層的蛋白質(zhì)通道，供親水物質(zhì)通過(guò)。當(dāng)前第22頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

4.

J.D.Robertson1959用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)，厚約7.5nm。這就是所謂的“單位膜”模型。它由厚約3.5nm的雙層脂分子和內(nèi)外表面各厚約2nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成。單位膜模型的不足之處在于把膜的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)描寫成靜止不變的。當(dāng)前第23頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

5.

S.J.Singer&G.Nicolson1972年根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)的研究結(jié)果，在“單位膜”模型的基礎(chǔ)上提出“流動(dòng)鑲嵌模型”。強(qiáng)調(diào)膜的流動(dòng)性和膜蛋白分布的不對(duì)稱性。

當(dāng)前第24頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

1.流動(dòng)鑲嵌模型

fluidmosaicmodel

?細(xì)胞膜由流動(dòng)的雙脂層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。

?

磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架

?蛋白質(zhì)或嵌在雙脂層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)雙脂層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。當(dāng)前第25頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)

2.質(zhì)膜的流動(dòng)性

質(zhì)膜的流動(dòng)性取決于膜脂和蛋白質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)，膜脂分子的運(yùn)動(dòng)

有六種，而膜蛋白的分子運(yùn)動(dòng)主要有側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散兩種運(yùn)動(dòng)方式。

影響膜流動(dòng)的因素主要來(lái)自膜本身，包括：

a).膽固醇：膽固醇含量增加會(huì)降低膜的流動(dòng)性。

b).脂肪酸鏈的飽和度：脂肪酸鏈所含雙鍵越多越不飽和，使膜流動(dòng)性增加。

c).脂肪酸鏈的鏈長(zhǎng)：長(zhǎng)鏈脂肪酸相變溫度高，膜流動(dòng)性降低。

d).卵磷脂/鞘磷脂：該比例高則膜流動(dòng)性增加，是因?yàn)榍柿字扯雀哂诼蚜字?/p>

e).其他因素：膜蛋白和膜脂的結(jié)合方式、溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等。3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

當(dāng)前第26頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

3.質(zhì)膜的不對(duì)稱性

質(zhì)膜的內(nèi)外兩層的組分有明顯的差異，稱為膜的不對(duì)稱性。膜脂、膜蛋白和復(fù)合糖在膜上均呈不對(duì)稱分布，導(dǎo)致膜功能的不對(duì)稱性和方向性，即膜內(nèi)外兩層的流動(dòng)性不同，使物質(zhì)傳遞有一定方向，信號(hào)的接受和傳遞也有一定方向等。

?膜脂的不對(duì)稱性：同一種脂分子在膜的脂雙層中呈不均勻分布，如：PC和SM主要分布在外小葉，PE和PS分布在內(nèi)小葉。

?某些膜蛋白只有在特定膜脂存在時(shí)才能發(fā)揮其功能，如：去除周圍的脂，則Na+-K+-ATP酶失去活性，線粒體內(nèi)膜的細(xì)胞色素氧化酶，需要心磷脂存在才具活性。

?復(fù)合糖的不對(duì)稱性：糖脂和糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面。

?膜蛋白的不對(duì)稱性：每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有特定的方向性和分布的區(qū)域性。如各種激素受體分布在細(xì)胞膜外表面，細(xì)胞色素氧化酶位于線粒體內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)。當(dāng)前第27頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

4.

脂筏

lipidraft

?是富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)（microdomain）。

?約70nm左右，是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，位于質(zhì)膜的外小頁(yè)。

?介于無(wú)序液體與液晶之間，稱為有序液體（Liquidordered）。

?在低溫下這些區(qū)域能抵抗非離子去垢劑的抽提，稱為抗去垢劑膜DRMs，（detergent-resistantmembranes）。

?就像一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)分選均有密切的關(guān)系。當(dāng)前第28頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.2質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

3.2.1質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

3.2.2質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型

1.流動(dòng)鑲嵌

模型

2.質(zhì)膜的流

動(dòng)性

3.質(zhì)膜的不

對(duì)稱性

4.脂筏

3.2.3細(xì)胞膜

的功能

3.2.3細(xì)胞膜的功能1）為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；2）選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸，包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出；3）提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)，并完成細(xì)胞內(nèi)外信息的跨膜傳遞；4）為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn)，使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行；5）介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接；6）參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第29頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛1.細(xì)胞外被

cellcoat

動(dòng)物細(xì)胞表面的一層富含糖類物質(zhì)的結(jié)

構(gòu)，稱為細(xì)胞外被或糖萼。用重金屬染

料，如釕紅染色后，在電鏡下可顯示厚

約10~20nm的結(jié)構(gòu)，邊界不甚明確。

作用：保護(hù)，細(xì)胞識(shí)別，與細(xì)胞表面的

抗原性有關(guān)。

–紅細(xì)胞質(zhì)膜上的糖脂是ABO血型系統(tǒng)的血

型抗原，糖鏈結(jié)構(gòu)基本相同，只是糖鏈末

端的糖基有所不同。A型血的糖鏈末端為

N-乙酰半乳糖；B型血為半乳糖；O型血?jiǎng)t

缺少這兩種糖基。當(dāng)前第30頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)細(xì)胞外被是細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)組分!!!當(dāng)前第31頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)巖藻糖半乳糖N-乙酰葡糖胺葡萄糖半乳糖半乳糖巖藻糖半乳糖N-乙酰葡糖胺葡萄糖半乳糖N-乙酰半乳糖苷巖藻糖半乳糖N-乙酰葡糖胺葡萄糖半乳糖O-抗原A-抗原B-抗原半乳糖N-乙酰半乳糖苷++當(dāng)前第32頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛2.

胞外基質(zhì)extracellularmatrix

指分布于細(xì)胞外空間,由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

主要功能：

構(gòu)成支持細(xì)胞的框架，負(fù)責(zé)組織的構(gòu)建；

胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變化，改變細(xì)胞微環(huán)境從而對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)、分裂、分化和凋亡起重要的調(diào)控作用。（詳見后）

胞外基質(zhì)的信號(hào)功能

當(dāng)前第33頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)真核細(xì)胞的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)

（extracellularstructures）生物種類細(xì)胞外結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)纖維水化基質(zhì)組分粘連分子動(dòng)物細(xì)胞胞外基質(zhì)膠原彈性蛋白氨基聚糖蛋白聚糖纖粘連蛋白層粘連蛋白植物細(xì)胞細(xì)胞壁纖維素

半纖維伸展蛋白果膠質(zhì)當(dāng)前第34頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)胞外基質(zhì)主要成分與結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前第35頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)

常見的膠原類型及其分布

已知至少19種膠原，由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼。膠原是細(xì)胞外基質(zhì)中最主要的水不溶性纖維蛋白；

Ⅰ～Ⅲ型膠原含量最豐富，形成類似纖維結(jié)構(gòu)；但并非所有膠原都形成纖維；

Ⅰ型膠原纖維束,主要分布于皮膚、肌腱、韌帶及骨中,具有很強(qiáng)的抗張強(qiáng)度；

Ⅱ型膠原主要存在于軟骨中；

Ⅲ型膠原形成微細(xì)的原纖維網(wǎng)，廣泛分布于伸展性的組織，如疏松結(jié)締組織；

Ⅳ型膠原形成二維網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu),是基膜的主要成分及支架。3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛當(dāng)前第36頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

膠原Collagen

及其分子結(jié)構(gòu)

膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是原膠原；

原膠原是三條肽鏈形成的三股螺旋，含有三種結(jié)構(gòu)：螺旋區(qū)，非螺旋區(qū)及球形結(jié)構(gòu)域。

每條鏈由重復(fù)的Gly-X-Y序列構(gòu)成。通常X=pro，Y=hyp

或

hyl。Gly-X-Y序列使α鏈卷曲為左手螺旋。三股鏈再繞成右手超螺旋。

在膠原纖維內(nèi)部,原膠原蛋白分子呈1/4交替平行排列，一個(gè)原膠原分子頭部與下一個(gè)原膠原分子尾部有一個(gè)小間隙，形成

67nm的周期性橫紋(I、II、III、V、XI)。當(dāng)前第37頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)Structureofcollagen當(dāng)前第38頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)膠原的合成與加工

由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、上皮細(xì)

胞合成。膠原蛋白在RER上合成，并形成前膠原；前膠原是原膠原的前體和分泌形式，在細(xì)胞外由兩種專一性不同的蛋白水解酶作用,分別切去N-末端前肽及C-末端前肽,成為原膠原；形成三股螺旋之前于pro及l(fā)ys殘基上進(jìn)行羥基化修飾。

羥化反應(yīng)的催化劑為脯氨酰4羥化酶和脯氨酰3羥化酶。

維生素C是這兩種酶所必需的輔助子。

未羥化的原膠原在細(xì)胞內(nèi)降解，因此VC缺乏則膠原生成不良而導(dǎo)致壞血病。原膠原進(jìn)而聚合裝配成膠原原纖維（collagenfibril）和膠原纖維（collagenfiber）原膠原間的交聯(lián)由側(cè)向相鄰的lys或hly間進(jìn)行羥醛縮合產(chǎn)生。原膠原共價(jià)交聯(lián)后成為具有抗張強(qiáng)度的不溶性膠原。

胚胎及新生兒的膠原因缺乏分子間的交聯(lián)而易于抽提。

隨年齡增長(zhǎng)，交聯(lián)日益增多，組織僵硬老化。膠原是人體最豐富的蛋白，占蛋白總量的

30％以上。3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛當(dāng)前第39頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)當(dāng)前第40頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

膠原的功能

膠原在胞外基質(zhì)中含量最高，剛性及抗張力強(qiáng)度最大，構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)胞外基質(zhì)中的其它組分通過(guò)與膠原結(jié)合形成結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體；在不同組織中，膠原組裝成不同的纖維形式，以適應(yīng)特定功能的需要；膠原可被膠原酶特異降解，而參入胞外基質(zhì)信號(hào)傳遞的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中。

當(dāng)前第41頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

氨基聚糖及蛋白聚糖

1．氨基聚糖glycosaminoglycanGAG是重復(fù)二糖單位構(gòu)成的無(wú)分枝長(zhǎng)鏈多糖。二糖單位通常由氨基已糖和糖醛酸組成?？煞譃榱N：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角質(zhì)素。透明質(zhì)酸(HA)是唯一不硫酸化的

GAG，含多達(dá)10萬(wàn)個(gè)糖基?？山Y(jié)合大量水分子，賦予組織一定的抗壓性。除HA及肝素,其他GAG均不游離存在.當(dāng)前第42頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)氨基聚糖的分子特性及分布氨基聚糖二糖單位硫酸基分布組織透明質(zhì)酸葡萄糖醛酸，N-乙酰葡萄糖0結(jié)締組織、皮膚、軟骨、玻璃體、滑液硫酸軟骨素葡萄糖醛酸，N-乙酰半乳糖0.2~2.3軟骨、角膜、骨、皮膚、動(dòng)脈硫酸皮膚素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖1.0~2.0皮膚、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖0.2~3.0肺、動(dòng)脈、細(xì)胞表面肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖2.0~3.0肺、肝、皮膚、肥大細(xì)胞硫酸角質(zhì)素半乳糖，N-乙酰葡萄糖0.9~1.8軟骨、角膜、椎間盤當(dāng)前第43頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛2．蛋白聚糖proteoglycan是氨基聚糖（除HA）與核心蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)合物。核心蛋白質(zhì)的Ser殘基在高爾基體中裝配上GAG鏈。首先合成由四糖組成的連接橋（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）連接到Ser殘基上，然后再延長(zhǎng)糖鏈。HA以非共價(jià)鍵連接許多蛋白聚糖單體巨分子。當(dāng)前第44頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)核心蛋白硫酸軟骨素硫酸角質(zhì)素透明質(zhì)酸蛋白聚糖構(gòu)成的模式圖Linkprotein當(dāng)前第45頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

纖連蛋白和層粘連蛋白

1.層粘連蛋白(laminin)

層粘連蛋白是高分子糖蛋白（820KD），動(dòng)物胚胎及成體組織基膜主要結(jié)構(gòu)組分之一；

層粘連蛋白由一條重鏈和兩條輕鏈構(gòu)成

細(xì)胞通過(guò)層粘連蛋白錨定于基膜上；

層粘連蛋白中至少存在兩個(gè)不同的受體結(jié)合部位：

與Ⅳ型膠原的結(jié)合部位；

與細(xì)胞質(zhì)膜上的整合素結(jié)合的

Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。

層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用；層粘連蛋白也與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。當(dāng)前第46頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)層粘連蛋白分子示意圖當(dāng)前第47頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)基膜中的層粘連分子Perl:基底膜蛋白聚糖En:巢蛋白Col-Ⅳ:四型膠原Lm:層粘連分子當(dāng)前第48頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛2.纖連蛋白(fibronectin)

纖連蛋白是高分子量糖蛋白（220--250KD）;

纖連蛋白的主要功能：

介導(dǎo)細(xì)胞粘著，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的形狀和細(xì)胞骨架的組織，促進(jìn)細(xì)胞鋪展；

在胚胎發(fā)生過(guò)程中，纖連蛋白對(duì)于許多類型細(xì)胞的遷移和分化是必須的；

在創(chuàng)傷修復(fù)中，纖連蛋白促進(jìn)巨噬細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞遷移到受損部位；

在血凝塊形成中，纖連蛋白促進(jìn)血小板附著于血管受損部位。當(dāng)前第49頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

纖連蛋白分型：

血漿纖連蛋白：V字形二聚體，可溶，存在于血漿、體液。

細(xì)胞纖連蛋白：多聚體，不溶，存在于ECM及細(xì)胞表面。

已鑒定的FN亞單位20種以上，為同一基因的表達(dá)產(chǎn)物，每個(gè)亞單位由數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，RGD（Arg-Gly-Asp）三肽序列是細(xì)胞識(shí)別的最小結(jié)構(gòu)單位；由同一基因編碼，轉(zhuǎn)錄后拼接不同，形成多種異型分子。

FN的膜蛋白受體為整合素家族成員之一，在其細(xì)胞外功能區(qū)有與RGD高親和性結(jié)合部位。當(dāng)前第50頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)當(dāng)前第51頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)纖連蛋白分子通過(guò)整聯(lián)蛋白與細(xì)胞骨架結(jié)合的示意圖當(dāng)前第52頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

彈性蛋白elastin是彈性纖維的主要成分。由二類短肽交替排列構(gòu)成。

–

一種是疏水短肽，賦予分子以彈性;–

另一種為富Ala及Lys殘基的α螺旋，負(fù)責(zé)在相鄰分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。彈性蛋白外面包著一層由微原纖維（糖蛋白）構(gòu)成的殼。老年組織中彈性蛋白的生成減少，降解增強(qiáng)，以致組織失去彈性。當(dāng)前第53頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)當(dāng)前第54頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛??

細(xì)胞膜常與膜下結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系，協(xié)同作用，并形成細(xì)胞表面的某些特化結(jié)構(gòu)以完成特定的功能。這些特化結(jié)構(gòu)包括膜骨架、微絨毛、褶皺及鞭毛纖毛等等，分別與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的物質(zhì)交換等功能有關(guān)。當(dāng)前第55頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛1.

膜骨架membraneassociatedcytoskeleton

膜骨架指質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(meshwork)，它參與維持質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。

SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分析表明，血影蛋白主要成分包括：血影蛋白（spectrin）、錨蛋白（ankyrin）、帶3蛋白、帶4.1蛋白、肌動(dòng)蛋白（actin）和血型糖蛋白（glycophorin）。

–血影蛋白：由結(jié)構(gòu)相似的α鏈、β鏈組成一個(gè)異二聚體，兩個(gè)二聚體頭與頭相接連形成一個(gè)四聚體。

–錨蛋白：與血影蛋白和帶3蛋白的胞質(zhì)部相連，將血影蛋白網(wǎng)絡(luò)連接到質(zhì)膜上。

–帶3蛋白：是陰離子載體，通過(guò)交換Cl－，使HCO－3進(jìn)入紅細(xì)胞，為二聚體。每個(gè)單體含929個(gè)氨基酸，穿膜12次。

當(dāng)前第56頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)當(dāng)前第57頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛2.微絨毛

microvillus

微絨毛是細(xì)胞表面伸出的細(xì)長(zhǎng)指狀突起，廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞表面。微絨毛直徑約為0.1μm，長(zhǎng)度則因細(xì)胞種類和生理狀況不同而有所不同。微絨毛的內(nèi)芯由肌動(dòng)蛋白絲束組成，肌動(dòng)蛋白絲之間由許多微絨毛蛋白（villin）和絲束蛋白（fimbrin）組成的橫橋相連。微絨毛側(cè)面質(zhì)膜有側(cè)臂(含有myosinI和鈣調(diào)蛋白)與肌動(dòng)蛋白絲束相連，從而將肌動(dòng)蛋白絲束固定。當(dāng)前第58頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)

微絨毛的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第59頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛

3.褶皺ruffleorlamellipodium

在細(xì)胞表面還有一種扁形突起，稱為皺褶或片足。皺褶在形態(tài)上不同于微絨毛，它寬而扁，寬度不等，厚度與微絨毛直徑相等，約0.1μm，高達(dá)幾微米。在巨噬細(xì)胞的表面上，普遍存在著皺褶結(jié)構(gòu)，與吞噬顆粒物質(zhì)有關(guān)。當(dāng)前第60頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)內(nèi)褶當(dāng)前第61頁(yè)\共有69頁(yè)\編于星期四\12點(diǎn)3.3細(xì)胞表面的分化

細(xì)胞外被

1.細(xì)胞外被

2.胞外基質(zhì)

①膠原

②氨基聚糖

和蛋白聚糖

③纖連蛋白

和層粘連蛋白

④彈性蛋白

質(zhì)膜的特化結(jié)構(gòu)

1.膜骨架

2.微絨毛

3.褶皺

4.鞭毛纖毛4.鞭毛纖毛（flagelliumandcilium）

鞭毛和纖毛是細(xì)胞表面伸出的條狀運(yùn)動(dòng)裝置.前者較短，約5~10um；后者較長(zhǎng)，約150um，直徑均為0.15~0.3um。二者在結(jié)構(gòu)上均由9+2微管構(gòu)成，纖毛和鞭毛都來(lái)源于中心粒。鞭毛和纖毛均由基體和鞭桿兩部分構(gòu)成，鞭毛中的微管為9+2結(jié)構(gòu)，即由9個(gè)二聯(lián)微管和一對(duì)中央微管構(gòu)成，其中二聯(lián)微管由AB兩個(gè)管組