教学ppt
11
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.4细胞膜结构
磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分.磷脂分子 具有极性头部和非极性尾部,在水相中具有自发形成封 闭的膜系统的性质,以疏水性非极性尾部相对,极性头部 朝向水相.
蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在 其表面.
生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液.
第四章 细胞质膜
教学ppt
1
本章内容
一、细胞膜的结构模型 二、膜脂 三、膜蛋白 四、膜的流动性 五、膜的不对称性 六、细胞膜的功能 七、细胞表面的特化结构
教学ppt
2
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.1细胞膜:细胞膜又叫质膜,指围绕在细胞最外 层,由脂质和蛋白质组成的生物膜.
➢ 1.2 生物膜:真核细胞内部存在着由膜围绕构建 的各种细胞器.细胞内的膜系统与细胞膜统称为 生物膜.
教学ppt
10
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.3细胞膜的结构模型:
1.3. 5生物膜的脂筏模型:
指生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同“脂筏” 一样载着各种蛋白,脂筏最初可能在内质网上形成,转运 到细胞膜上后,有些脂筏可在不同程度上与膜下细胞骨 架蛋白交联.推测一个100nm大小的脂筏可载有600个蛋 白分子.
1972年, SJ Singer& G Nicolson 提出了生物膜的流动镶嵌模型,这 一模型随即得到各种实验结果的支持.
这一流动镶嵌模型主要强调: A:膜的流动性,膜蛋白和膜脂均可侧向运动; B:膜蛋白分布的不对称性,有的镶在膜表面,有的嵌入或横跨脂双分
子层.
教学ppt
8
图4-2 细胞膜的流教动学p镶pt 嵌模型
这一模型得到X射线衍射和电镜观察结果的支持. 用高锰酸钾或锇酸固定细胞时,电镜超薄切片中细胞显示出暗—
亮—暗三条带,两侧的暗带厚度约2nm,推测是蛋白质,中间亮带厚 度约3.5nm,推测是脂质双分子层.整个膜厚度约为7.5nm.
教学ppt
7
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.3细胞膜的结构模型:
1.3.3生物膜的流动镶嵌模型:
20
三、膜蛋白
➢ 动物细胞主要有9种膜脂,而膜蛋白的种类繁多 ➢ 膜蛋白主要的讲述内容: (一) 膜蛋白类型 (二) 膜内在蛋白与膜脂结合的方式 (三) 去垢剂
教学ppt
21
三、膜蛋白
(一) 膜蛋白类型
1.2磷脂的特征: (1)一般具有一个极疏性水头性和头两部个非极性的
尾; (2)脂肪酸碳链为偶数,包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪
酸,而且不饱和脂肪酸多位顺式,顺式双键在烃链中产生
30℃的弯曲.
教学ppt
14
二、膜脂
(一) 膜脂成分
➢ 2. 糖脂 • 普遍存在于原核和真核细胞的细胞膜上,其含量约占膜
脂总量的5%以下,神经细胞膜上糖脂含量较高,约5%10%.
• 脂分子的翻转运动在细胞某些膜系统中发生的频率很高,特别是 在内质网上,新合成的磷脂分子经几分钟后,将有半数从双层脂分 子的一侧通过翻转运动转向另一侧.
教学pptຫໍສະໝຸດ 18二、膜脂(三) 脂质体
1.脂质体定义:根据磷脂分子可在水相中形成稳 定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜
教学ppt
19
图4-3 脂质教体学ppt
9
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.3细胞膜的结构模型:
1.3. 4生物膜的液晶态模型和板块镶嵌模型:
液晶态模型强调生物膜的膜脂处于无序(流动性)和有序 (晶态)之间动态的转变
板块镶嵌模型主要强调生物膜是由具有流动性程度不 同的“板块”镶嵌而成的“板块镶嵌模型”.
这两个模型是对流动镶嵌模型的充实,完善或补充.
二、膜脂
(二) 膜脂的运动方式
2. 脂分子围绕轴心的自旋运动.
3.脂分子尾部的摆动.
• 脂肪酸靠近极性头部的摆动较小,尾部摆动较大.X射线衍射分析 显示,在距头部第9个碳原子以后的脂肪酸已由较为有序变成无序 状态,有些可能折叠形成“小结”.
4.双层脂分子之间的翻转运动
• 一般情况下翻转运动极少发生,其发生频率还不到脂分子侧向交 换频率的10-10.
教学ppt
12
二、膜脂
➢ 膜脂是生物膜的基本组成成份,每个动物细胞膜上约有 109个脂分子,即5 x 106个脂分子/1平方微米的质膜.
➢ 膜脂包括的内容: (一) 膜脂成分; (二) 膜脂的运动方式; (三) 脂质体
教学ppt
13
➢ 1. 磷脂
二、膜脂
(一) 膜脂成分
1.1 磷脂的分类:磷脂是膜脂的基本成分,约占整个膜脂的 5碱0(%卵以磷上脂.可),分磷为脂甘酰油丝磷氨脂酸和,鞘磷磷脂脂酰乙,甘亲醇油水胺磷性和脂头磷包部脂括酰磷肌脂醇酰胆
• 糖脂是鞘氨醇的衍生物.最简单的糖脂是脑苷脂类
教学ppt
15
二、膜脂
(一) 膜脂成分
➢ 3. 胆固醇和中性脂质 • 存在于真核细胞膜上,其含量一般不超过膜脂的1/3. • 胆固醇可以调节膜的流动性,增加膜的稳定性以及降低
水溶性物质的通透性等.
• 细菌质膜不含胆固醇成分,但某些细菌的膜脂中含有甘 油脂等中心脂质.
教学ppt
3
教学ppt
4
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.3细胞膜的结构模型:
1.3.1三明治式的质膜结构模型:
1925年, E.Gorter & F.Grendel 发现红细胞膜的膜脂单层分子 是红细胞表面积的二倍,提示质膜是由双层脂分子构成.
随后,人们发现质膜的表面张力比油—水界面的表面张力低得 多,已知脂滴表面如吸附有蛋白成分则表面张力降低.
Davson & Danielli推测,质膜中含有蛋白质成分,并提出“蛋白 质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型.
教学ppt
5
图4-1 A 三明治式的质膜结构模型
教学ppt
6
一、细胞膜的结构模型
➢ 1.3细胞膜的结构模型:
1.3.2单位膜模型:
1959年, JD.Robertson 发展了三明治模型,提出了单位膜模型,并 推断所有的生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质的单位膜构成.
教学ppt
16
二、膜脂
(二) 膜脂的运动方式
➢ 膜脂分子有4种热运动的方式: 1. 沿膜平面的侧向运动 • 侧向运动是膜脂分子的基本运动方式,具有重要的生物
学意义 • 扩散速率为10-8cm2/s,相当于每秒移动2μm的距离. • 侧向运动产生分子间的换位,交换频率在106次/s以上.
教学ppt
17