深圳大学生命科学学院：《细胞生物学 CELL BIOLOGY》课程教学资源（课件讲稿）第4章 细胞质膜与细胞表面 Plasma Membrane and Cell Surface - 细胞膜与细胞表面特化结构

第四章细胞质膜与细胞表面 Plasma Membrane and Cell Surface

1 第四章 细胞质膜与细胞表面 Plasma Membrane and Cell Surface

OUTLINE 第一节细胞质膜与细胞表面特化结构 第二节细胞外被与细胞外基质 第三节细胞连接

2 OUTLINE 第一节 细胞质膜与细胞表面特化结构 第二节 细胞外被与细胞外基质 第三节 细胞连接

第一节细胞质膜与细胞表面特化结构 细胞质膜( plasma membrane)或细胞膜(cell membrane) 围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜 生物膜 (biomembrane) 细胞的所有膜结构的统称,包括细胞膜和细胞内膜

3 第一节 细胞质膜与细胞表面特化结构 细胞质膜(plasma membrane)或细胞膜(cell membrane)： 生物膜 (biomembrane)： 围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜 细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜

endosome 细胞的生物膜体系 cytosol ● sosome Golgi apparatus peroxisome mitochondrion endoplasmic reticulum vith membrane-bound polyribosomes ree polyribosomes nucleus plasma membrane μm

4 细 胞 的 生 物 膜 体 系

、生物膜的结构模型 “三明治式”结构模型:N蛋白质-脂质蛋白质〃。 Davision Danielli(1935) Gorter Grendel (1925) 单位膜模型( unit membrane mode1):所有的生物膜 都是由“蛋白质-脂质-蛋白质”的单位膜构成 J D. Robertson (1959) ☆流动镶嵌模型( fluid mosaic mode):生物膜是由磷 脂双分子层和蛋白质构成,膜蛋白和膜脂均可侧向运 动,膜蛋白是镶嵌于脂双分子层中,是不对称分布的。 S J. SingerFHG. Nicolson(1972) 脂筏模型( lipid rafts model):

5 一、生物膜的结构模型 “三明治式 ”结构模型： “蛋白质-脂质-蛋白质 ” 。 Davision & Danielli (1935), Gorter & Grendel (1925) 单位膜模型(unit membrane model）： 所有的生物膜 都是由 “蛋白质-脂质-蛋白质 ” 的单位膜构成。 J.D.Robertson（1959） 流动镶嵌模型(fluid mosaic model) ：生物膜是由磷 脂双分子层和蛋白质构成,膜蛋白和膜脂均可侧向运 动，膜蛋白是镶嵌于脂双分子层中，是不对称分布的。 S.J.Singer和G.Nicolson（1972） 脂筏模型（lipid rafts model）：

Typical plasma Membrane Carbohydrate chains 糖基链 蛋白链 ( Nonpolar region of membrane protein 膜蛋白的非极性区 Phospholipid Globular protein 磷脂 胆固醇

6 Typical plasma Membrane 磷脂 胆固醇 膜蛋白的非极性区 糖基链 蛋白链

二、生物膜的化学组成 膜脂、膜蛋白 (一)、膜脂( Membrane lipids) ◆磷脂φ phospholipids) Most membrane phospholipids are built on a glycerol backbone, they are called phosphoglycerides(磷酸甘油脂); 动、植物细胞膜上都有磷脂,约占膜脂的50%以上 磷脂分子的亲水端是磷酸基团,称为头部; 磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链,称为尾部,一般 含有14~24个偶数碳原子; 其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造成这条不 饱和链有一定角度的扭转

7 二、生物膜的化学组成 （一）、膜脂（Membrane Lipids ） 膜脂、膜蛋白 ◆磷脂(phospholipids) Most membrane phospholipids are built on a glycerol backbone, they are called phosphoglycerides （磷酸甘油脂）； ■ 动、植物细胞膜上都有磷脂,约占膜脂的50%以上； ■ 磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部； ■ 磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链, 称为尾部,一般 含有 14～24个偶数碳原子； ■ 其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造成这条不 饱和链有一定角度的扭转

Phospholipids L2-NICHis IOLINI (hydrophilic PHOSPHATE GLYCEROL CH nonpolar cis-double (hydrophobic) bond 8

8 Phospholipids

◆糖脂( Glycolipid) 糖脂普遍存在于原核和真核细胞膜上,含量约 占膜脂的5%以下; 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一个半 乳糖作为极性头部; 变化最多、最复杂的是神经节苷脂,它是神经 原质膜具特征性的成分

9 ‹糖脂(Glycolipid) ● 糖脂普遍存在于原核和真核细胞膜上,含量约 占膜脂的5%以下; ● 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它仅有一个半 乳糖作为极性头部; ● 变化最多、最复杂的是神经节苷脂,它是神经 原质膜具特征性的成分

◆胆固醇( Cholestero1) ■胆固醇存在于真核细胞膜中 动物细胞膜胆固醇的含量较高 大多数高等植物细胞膜中没有胆固醇 酵母细胞膜中是麦角固醇 polar head group ■胆固醇分子包括三部分: nonpolar ●极性的头部:羟基 非极性的类固醇环结构 个非极性的碳氢尾部 ■双性分子的功能较弱,在调节膜的流动性,增加膜的 稳定性、降低水溶性物质的通透性等方面起重要作用10

10 ◆胆固醇(Cholesterol) ■ 胆固醇存在于真核细胞膜中： ●动物细胞膜胆固醇的含量较高 ●大多数高等植物细胞膜中没有胆固醇 ●酵母细胞膜中是麦角固醇 ■ 胆固醇分子包括三部分: ●极性的头部：羟基 ●非极性的类固醇环结构 ●一个非极性的碳氢尾部 ■ 双性分子的功能较弱，在调节膜的流动性，增加膜的 稳定性、降低水溶性物质的通透性等方面起重要作用