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1、第四章 细胞膜与细胞表面 （cell membrane and surface),质膜（plasma membrane） 单位膜（unit membrane） 细胞内膜 （internal membrane） 生物膜（biological membrane）,转折点 屏障 参与生命活动 具有高度选择性 外信号感受器,出入门户: 物质流 信息流 能量流,第一节 细胞膜的化学组成 主要是脂类、蛋白质、糖类 少量核酸、金属离子等,一、膜脂（membrane lipids） 基本骨架 磷脂 胆固醇 糖脂,（一）磷脂（phospholipids） 甘油磷脂(甘油衍生物) 磷脂酰胆碱（PC） (主要) 磷
2、脂酰乙醇胺 （PE）(次之) 磷脂酰丝氨酸（PS） 磷脂酰肌醇（PI） 鞘磷脂（鞘氨醇衍生物） 神经鞘磷脂（SM）,亲水的头部（碱基、磷酸、甘油） 疏水的尾部（脂肪酸链） 既亲水又疏水的兼性分子,（二）胆固醇 极性羟基头部 非极性类固醇环 非极性碳氢链,（三）糖脂 半乳糖脑苷脂 鞘糖脂 神经节苷脂,以上均为双亲媒性分子（amphipathic molecule）,二、膜蛋白(membrane protein) 细胞膜功能的承担者和执行者,（一）外在蛋白（ extrinsic protein) 外周蛋白（ peripheral protein) 边周蛋白 占2030%,（二）镶嵌蛋白（mosai
3、c protein） 占70%以上 内在蛋白（ intrinsic protein） 整合蛋白（integral protein） 跨膜蛋白（transmembrane protein) 细胞膜功能的主要承担者和执行者,三、膜糖类 占210% 糖脂（glycolipid） 糖蛋白（glycoprotein）,第二节 细胞膜的分子结构,一、单位膜模型（unit membrane model) 暗-明-暗三层结构像 总厚度7.5nm,二、液态镶嵌模型（fluid mosaic model),该模型的主要论点是： 细胞膜是由流动的脂质双分子层中镶嵌着球形蛋白按二维排列组成的液态体。流动的脂质双分子层
4、构成了膜的连续主体，蛋白质以不同方式和深度嵌入脂分子层中。 脂质分子和蛋白质分子均可在膜的平面进行侧向运动，大部分膜是不对称的，膜的内部及内外表面具有不同功能的蛋白质 。,强调了膜的流动性，膜组分分布的不对 称性。 忽视了蛋白质分子对脂质分子流动性的 限制作用；各部分流动性的不均匀性；如 何保持相对完整性和稳定性。,第三节 细胞膜的特性,二、细胞膜的流动性（fluidity） 液晶态 相变温度（phase transition) （一）膜脂的流动性,1.侧向扩散(lateral diffusion) 2.旋转运动(rotation) 3.左右摆动(flexion) 4.翻转运动(flip-fl
5、op) 轴向扩散(tranosverse diffusion),(二)膜蛋白分子的运动 有限制性的运动 1.侧向扩散 速度较慢 以人鼠细胞融合实验证明膜蛋白在膜内进行侧向移动,2.旋转扩散 自发的运动，不需要能量。,（三）影响膜流动性的因素 1.胆固醇的作用 2.脂肪酸链的饱和程度与链长度 3.卵磷脂(PC)与鞘磷脂(SM)的比值 4.膜蛋白的影响 5.其它（环境温度、酸碱度、离子强度等）,二、细胞膜的不对称性（asymmetry) （一）膜脂的不对称性 以红细胞膜为例：,（二）膜蛋白的不对称性 1. N端和C端、两个亲水端的长度、氨基酸的种类、氨基酸的顺序不同 2.蛋白颗粒内层多于外层 3.
6、酶种类分布不同,（三）膜糖的不对称性 糖脂（glycolipid） 糖蛋白（glycoprotein） 糖类只分布于膜的非胞质侧,第四节 细胞表面与特化,细胞表面（cell surface) 细胞表面是一个复合结构体系 细胞膜是核心 还有细胞外被、胞质溶胶、特化结构,一. 细胞外被（cell coat） 糖萼（glycocalyx) 组成寡糖链的单糖主要有7种： 半乳糖、葡萄糖、岩藻糖、甘露糖、乙酰氨基半乳糖、乙酰氨基葡萄糖、唾液酸。,每个寡糖链不同: 1.单糖种类 2.数量 3.排列顺序 4.连接方式 5.有无分枝,细胞被的功能： 1.保护和润滑作用 2.通讯识别与黏着 3.构成细胞间连接装
7、置 4.构成细胞膜抗原,二. 胞质溶胶（cytosol，cell sap） 细胞膜内表面0.10.2 m的溶胶层 有微管、微丝等成分,三. 细胞表面的特化结构 1.微绒毛(小肠上皮细胞表面) 2.细胞膜内褶(肾小管上皮细胞基部) 3.纤毛(气管上皮细胞表面/输卵管上皮细胞) 4.鞭毛(精子的尾部),第五节 细胞连接（cell junction),相邻细胞膜接触区域特殊分化形成的连接装置，由细胞质膜、膜下的细胞质和细胞间隙组成。,细胞连接的作用是： 1.加强细胞间的相互联系 2.维持组织结构的完整性 3.沟通细胞间物质交流与 信息传递 4.协调细胞间功能活动,一. 紧密连接（tight junc
8、tion ) 细胞膜外页跨膜蛋白颗粒相互连接黏着，形成封闭线，数条交错成网的封闭线组成紧密连接。 存在于腔道和腺体上皮细胞靠近腔面（管腔端）的相邻细胞间。,1. 机械连接细胞； 2. 封闭细胞间隙，防止物质任意穿行和双向渗漏； 3. 限制载体蛋白在脂质双层中流动、维持细胞功能的极性与方向性。,以小肠上皮细胞吸收葡萄糖为例说明 紧密连接：,二. 锚定连接(anchoring junction) 细胞骨架纤维介导 （一）桥粒（desmosome） 分布于消化道、皮肤表皮、口腔、心肌 组织、子宫颈上皮细胞易摩擦之处。,1. 点状桥粒（spot desmosome） 相邻细胞间纽扣样的连接点,点状桥粒
9、的结构： 2030nm的细胞间隙 中央线（central stratum） 胞质斑（cytoplasmic plaque） 中间纤维(IF) 跨膜连接丝（transmembrane linker),半桥粒（hemidesmosome） 上皮细胞与基膜间的连接装置,（二）黏着连接（desmosome） 黏着带 黏着斑,三. 间隙连接（gap junction） 分布于各种细胞间，如神经细胞，腺体细胞，上皮细胞，平滑肌细胞，心肌细胞等。 基本单位是连接子(connexon),连接子: 6个亚基(镶嵌蛋白)组成的筒状结构 围绕亲水小管(hydrophilic channel)排列成环形 相邻细胞膜上
10、的连接子对接成为细胞间通道,管径大小受细胞膜 电位，胞内pH，钙离 子浓度的调节。可变 大，变小或关闭。,间隙连接作用： 1.机械连接 2.细胞间离子和分子的传递，进行代谢调节和细胞通讯。 是细胞间通讯惟一的有形结构.,第六节 细胞外基质,一、胶原（collagen) 最丰富 基本结构是三股螺旋 富含甘氨酸、脯氨酸、赖氨酸,二、弹性蛋白（elastin） 非糖基化纤维状蛋白 高度韧性与回缩能力,三、非胶原糖蛋白 纤粘连蛋白（） 字形 层粘连蛋白（） 十字形,四、氨基聚糖与蛋白聚糖 重复二糖单位组成氨基聚糖 氨基聚糖与核心蛋白组成蛋白聚糖,蛋白聚糖,第4章:,1.细胞膜的化学组成和生物膜的特性 2.液态镶嵌模型 3.细胞的连接装置 4.细胞膜的特化结构和功能 5.细胞外基质的化学成分,