脑
磷
脂
）
NH2 H—C—COOH
CH2 O
O PO
O CH— CH—CH2 OO
C OC O 磷
脂
酰
丝
脂脂 氨
肪 酸
肪 酸
酸
CH3
CH3 N CH3
CH2 CH2 O
O PO O
神经 酰胺
鞘 磷
脂
Cell membrane - Structure
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胆固醇
极性头部
平 面 甾 环 结 构
(GOal)
O 糖P O (GOal)
神经 酰胺
鞘糖 磷脂脂 分
子
水
磷脂分子团
磷脂双层
水
水 磷脂脂质体
(二）膜蛋白：生物膜所含的蛋白质。
外周蛋白（外在蛋白）： 多附在膜的内表面。
膜蛋白
（20%-30%）
镶嵌蛋白（内在蛋白）： 不同程度镶嵌在
（70%-80%）
脂双层的内部。
膜蛋白是细胞膜功能的主要承担者 运输蛋白——细胞内外物质运输 连接蛋白——细胞间相互作用 酶——相关的代谢反应 受体——信号转导
O CH— CH—CH2
OO C OC O
CH3
CH3 N CH3
CH2 CH2 Oห้องสมุดไป่ตู้
NH2 CH2 CH2 O
O PO O
O PO O
CH— CH—CH2 CH— CH—CH2
OO
C OC O 磷 脂 酰 胆
脂脂 碱 肪肪 （ 酸酸 卵
磷 脂 ）
OO
C
OC
O
磷 脂
酰
乙
脂 肪 酸
脂 肪 酸
醇 胺 （
Wallach (1975) 要点：
✓生物膜内脂质分子随时进行无序(液态)和有序 (晶态)的转变相变；
✓膜内在蛋白可制约周围膜脂的运动，形成界 面脂，二者一起形成晶态部分(晶格)，流动的 脂类分子成片状分布；
✓膜的流动性是局部的，并非整个脂类分子层 都在均一流动。
4.板块镶嵌模型(Block Mosaic Model)
4.膜脂和膜蛋白具有一定的流动性。膜上各化学组分 不断更新，处于动态平衡之中。
极性头部 脂质双分子层
疏水尾部
镶嵌蛋白 外周蛋白
评价： 液态镶嵌模型可以解释膜中发生的很多 现象，为人们普遍接受。
不足之处： 1. 忽视了膜的各部分流动性的不均匀性 2. 忽视了蛋白质分子对脂分子流动性的限制
作用
3.晶格镶嵌模型 (Crystal Mosaic Model)
膜蛋白的流动性
•横向扩散 •旋转运动
小鼠细胞
膜蛋白(抗原）
人细胞
异核细胞 抗小鼠膜蛋白抗体+荧光素B
标记小鼠膜蛋白抗体 +小鼠膜蛋白（抗原）
抗人膜蛋白抗体+荧光素A
标记人膜蛋白抗体+ 人膜蛋白（抗原） 孵育（370C,40分钟）
五、膜功能
（一）界膜和细胞区域化
细胞区域化
生命的基本单位 —— 细胞
Jain & White (1977) 要点：
✓流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、 刚性较大、彼此独立移动的脂质区(有序结构 的板块)；
✓有序结构的板块之间被流动的脂质区(无序结 构的板块)所分割；
✓生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动 态结构。
四、细胞膜的特性
▪ 不对称性 ▪ 流动性
1.膜脂分布不对称性
（二）调节运输
某些物质可以“自由通透” 某些物质出入细胞的障碍
生命的基本单位 —— 细胞
简单扩散
被动运输 协助扩散
穿膜运输 主动 运 输
运输方式
膜泡运输
胞吐作用 胞吞作用
穿膜运输——小分子、离子的运输
简单扩散simple diffusion
高浓度
低浓度
脂溶性物质如苯、醇、甾类激素以及O2、 N2等容易穿过质膜；
动
物
细
胞
结 构
生物膜的结构与功能
模
式
图
一、基本概念
细胞膜、质膜、细胞内膜、生物膜、单位膜
细胞膜（cell membrane） 又称质膜（plasma membrane)
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细胞内膜：真核细胞细胞质中所有膜结构的总称。
生物膜 真核细胞所有膜结构统称为生物膜。 实际上是细胞质膜和细胞内膜
非 极 性 尾 部
胆固醇分布于磷脂分子 之间，对磷脂的稳定性 起重要作用。
糖脂
CH3
CH3 N CH3
CH2 CH2 O
O PO O
神经 酰胺
鞘 磷
脂
CH3 CH3 N CH3
CH2
糖CH2 (GOal)
O PO O
神经 酰胺
半乳鞘磷
糖脂
苷
脂
糖
(GCaHl) 3
CH3
糖
(GNal)
CH3
CH2
糖CH2
三、细胞膜的分子结构模型
（一）单位膜模型 “两暗一明”
细胞膜 细胞质
蛋白质：单层肽链 ——折叠结构 脂双层
（二） 液态镶嵌模型 ( fluid mosaic model)
1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。
2.球形膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中。 3.膜的两侧结构是不对称的，糖链分布在非胞质侧。
膜蛋白的种类和含量越多说明什么？
膜蛋白质的种类和含量与细胞膜的功能密 切相关
（三）膜糖类
➢ 糖类占细胞膜重量的2～10%； ➢ 膜糖大多是与蛋白质或脂类结合
的低聚糖 ➢ 膜糖主要分布在膜的非胞质面
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细 胞 外 被
脂
膜 蛋
双
白
层
细胞内
功能：保护细胞
细胞膜中的参糖与链细与胞该识细别胞分泌出来的糖蛋白 等粘附在一细起胞，的形接成触一抑层制外被，称细胞外被 或糖萼。 细胞间的黏着
膜脂的不对称性
2.膜蛋白分布的不对称性
3.膜糖类分布的不对称性
糖蛋白、糖脂上的低聚糖 残基均位于膜的非胞质侧。
4.细胞膜内侧面分布有微管、微丝
不对称性的生物学意义： 决定了膜内外表面功能的不对称性。
细胞膜分子的流动性
膜脂的流动性
1.侧向扩散 2.旋转 3.摆动
4.翻转
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细胞膜分子的流动性
某些极性分子(如水、尿素、甘油、CO2等)， 因不带电荷，分子小，能较易穿过质膜运输；
带电荷离子，不论大小均不能以简单扩散 方式进出细胞。
的总称。
单位膜
任何生物膜在电镜下 都呈现“暗—明—暗” 三层结构，故将这三层 结构称为单位膜。
二、膜的化学组成
脂 类（50%） 细胞膜 蛋白质（40%-50%）
糖 类（1%-10%）
各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比
膜的种类
蛋白质/脂类
神经髓鞘(轴突部 分的细胞膜） 血小板 红细胞膜 线粒体内膜
0.23
0.7 1.5-4 3.2
（一）膜脂: 生物膜上的脂类统称膜脂。
磷 脂： 生物膜的主要成份
膜 脂
糖脂 胆固醇
膜脂均为兼性分子 ———有一个亲水的头部和一个疏水的尾部
磷脂
磷酸化醇
磷酸 甘油
脂脂
肪脂 肪
酸酸
肪 酸
极 （性 亲头 水部 ）基
团
非
（ 疏 水 ）
极 性 尾 部 基
团
X ︳ O
O P—O