細胞生物學學PPT課件

1、一、生物膜的結構模型一、生物膜的結構模型1.1.磷脂雙分子層： 2.2.三明治模型：3.3.單位膜模型： 5.5.脂筏模型：4.4.流動鑲嵌模型：流動鑲嵌模型： 膽固醇膽固醇磷脂磷脂膜蛋白的非極性區(qū)膜蛋白的非極性區(qū)糖基鏈糖基鏈蛋白鏈蛋白鏈第1頁/共31頁二、細胞膜的生化組成二、細胞膜的生化組成（一）膜脂（一）膜脂1. 1. 成分成分磷脂 糖脂 ABO ABO 膽固醇和其余脂類 2. 2. 運動方式運動方式測向運動 自旋運動擺尾運動 翻轉運動第2頁/共31頁 (a) (a)磷脂分子團 (b)(b)球形 (c)(c)平面 (d(d）疾病治療的脂質(zhì)體 類型：3. 3. 脂質(zhì)體：脂質(zhì)體： 根據(jù)磷脂分子

2、可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。的趨勢而制備的人工膜。應用：1.1.研究膜脂與膜蛋白及其生物學性質(zhì) 2.2.基因轉移 3.3.脂質(zhì)體作為藥物或酶等載體第3頁/共31頁 （二）膜蛋白（二）膜蛋白 1. 1. 類型：類型：2 2. . 整合膜蛋白與膜脂結合方式整合膜蛋白與膜脂結合方式 膜蛋白的跨膜結構域與脂雙層分子的疏水核心相互作用（范德華力）。 膜蛋白結構域兩端的帶不同電荷AAAA與磷脂 分子的極性頭部形成離子鍵 。 某些膜蛋白在胞質(zhì)側的半胱氨酸殘基插入 脂雙層之間共價結合脂肪酸分子(p90)(p90)。第4頁/共31頁第二節(jié)細胞膜的基本

3、特征及功能第二節(jié)細胞膜的基本特征及功能一、膜的流動性一、膜的流動性1.1.膜脂的流動2. 2. 膜蛋白的流動 光脫色恢復技術（）: : 第5頁/共31頁 二、膜的不對稱性二、膜的不對稱性1. 1. 膜質(zhì)的不對稱性膜質(zhì)的不對稱性2. 2. 膜蛋白的不對稱性膜蛋白的不對稱性 細胞質(zhì)膜名稱細胞質(zhì)膜名稱 第6頁/共31頁 6. 6. 參與形成細胞表面特化結構三、細胞膜的功能三、細胞膜的功能1. 1. 為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境 2. 2. 選擇性的物質(zhì)運輸 3. 3. 細胞內(nèi)外信號的跨膜傳遞4. 4. 為多種酶提供結合位點，進行能量轉換 5. 5. 介導細胞與細胞、細胞與基質(zhì)之間的連接；第7

4、頁/共31頁 第三節(jié)第三節(jié) 膜骨架膜骨架一、一、 膜骨架膜骨架 質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結構，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。二二. . 紅細胞生物學特性紅細胞生物學特性第8頁/共31頁血影蛋白、肌動蛋白、錨蛋白和帶4.14.1蛋白 當細胞經(jīng)低滲處理后，質(zhì)膜破裂，同時釋放出血紅蛋白和其它胞內(nèi)可溶性蛋白，這種紅細胞仍然保持原來的形狀和大小。 1.1.血影血影：三、紅細胞膜蛋白及膜骨架三、紅細胞膜蛋白及膜骨架血型糖蛋白和帶3 3蛋白 3.3.膜骨架蛋白：膜骨架蛋白：2.2.膜結合蛋白：膜結合蛋白：第9頁/共31頁第二節(jié)第二節(jié) 細胞連接細胞連接 封閉連接封閉連接 (O

5、ccluding junction) (Occluding junction) 錨定連接錨定連接 (Anchoring junction) (Anchoring junction) 通訊連接通訊連接 (Communicating junction) (Communicating junction) 類型：類型：細胞連接：細胞連接： 相鄰細胞通過細胞質(zhì)膜相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)相鄰細胞通過細胞質(zhì)膜相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)的特異組織形式。的特異組織形式。第10頁/共31頁一、封閉連接一、封閉連接1. 1. 緊密連接：緊密連接： 2. 2. 存在部位和結構特點：存在部位和結構特點：3. 3. 功能：功能： 相鄰

6、細胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起阻止溶液中相鄰細胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起阻止溶液中的分子沿細胞間隙滲入體內(nèi)。的分子沿細胞間隙滲入體內(nèi)。 封閉作用、隔離作用和支持作用封閉作用、隔離作用和支持作用第11頁/共31頁二、錨定連接二、錨定連接 上皮組織、心肌和子宮頸等組織中。上皮組織、心肌和子宮頸等組織中。 靠細胞膜黏著蛋白或整聯(lián)蛋白、細胞內(nèi)附著蛋靠細胞膜黏著蛋白或整聯(lián)蛋白、細胞內(nèi)附著蛋白和細胞骨架連接。白和細胞骨架連接。 通過細胞骨架系統(tǒng)將相鄰兩細胞或細胞與細胞外基質(zhì)連接在一起。1. 1. 概念概念2. 2. 分布與特點分布與特點第12頁/共31頁3. 3. 類型類型粘著帶：粘著帶： 粘著斑：粘著斑： 與

7、中間纖維相連的錨定連接與中間纖維相連的錨定連接 橋 粒： 半橋粒： 與肌動蛋白纖維相連的錨定連接與肌動蛋白纖維相連的錨定連接4. 4. 功能功能橋粒對組織起支持作用；并抵抗外界的壓力和張力。橋粒對組織起支持作用；并抵抗外界的壓力和張力。黏著帶和黏著斑對細胞起附著和支持作用。黏著帶和黏著斑對細胞起附著和支持作用。第13頁/共31頁三、通訊連接三、通訊連接(Communication Junction)(Communication Junction) 間隙連接間隙連接 化學突觸化學突觸 胞間連絲胞間連絲 方式：方式：第14頁/共31頁（一）（一）間隙連接間隙連接(gap junction)(gap

8、 junction) 由由6 6個相同或相似跨膜蛋白形成直徑為個相同或相似跨膜蛋白形成直徑為1.5nm1.5nm的通道的通道 1. 1. 概念概念相鄰細胞質(zhì)膜間通過連接子形成一個間隙連接單位2. 2. 連接子連接子 3. 3. 功能：功能：第15頁/共31頁（二）（二）胞間連絲胞間連絲 第16頁/共31頁（三）化學突觸 第17頁/共31頁四、細胞表面的粘連分子（四、細胞表面的粘連分子（CAMCAM） 粘連分子均為整合膜蛋白，在胞內(nèi)與細胞骨粘連分子均為整合膜蛋白，在胞內(nèi)與細胞骨 架相連；架相連； 多數(shù)要依賴多數(shù)要依賴CaCa2+2+或或MgMg2+2+才起作用。才起作用。 1. 1. 概念概念

9、介導的細胞間或細胞與基質(zhì)間連接的特定的糖蛋白分子。2. 2.特征特征第18頁/共31頁3. 3. 粘連分子類型粘連分子類型 鈣粘素（鈣粘素（CadherinsCadherins）: : 選擇素（SelectinSelectin）: : 免疫球蛋白超家族的CAM :CAM : 整合素（IntegrinsIntegrins）: :第19頁/共31頁細胞外基質(zhì)：細胞外基質(zhì)： 膠原膠原 蛋白聚糖蛋白聚糖(proteoglycan) (proteoglycan) 彈性蛋白彈性蛋白 粘著蛋白粘著蛋白(adhesive proteins)(adhesive proteins)類型類型 指分布于細胞外空間，由

10、細胞分泌的蛋白和多糖指分布于細胞外空間，由細胞分泌的蛋白和多糖所形成的網(wǎng)絡結構，在細胞和組織間起連接作用。所形成的網(wǎng)絡結構，在細胞和組織間起連接作用。第三節(jié)第三節(jié) 細胞外基質(zhì)細胞外基質(zhì)第20頁/共31頁一、蛋白聚糖一、蛋白聚糖(Proteoglycan, PG)(Proteoglycan, PG) 由由糖胺聚糖糖胺聚糖（GAGs)GAGs)與與核心蛋白核心蛋白的絲氨酸殘的絲氨酸殘基共價連接形成的巨分子基共價連接形成的巨分子. .1. 1. 分布分布所有結締組織和細胞外基質(zhì)及許多細胞表面2. 2. 結構：結構：3. 3. 功能功能: :第21頁/共31頁3. 3. 糖胺聚糖糖胺聚糖 G Glyc

11、osaminoglycanslycosaminoglycans（GAGsGAGs） 每條氨基聚糖鏈由重復的二糖單位構成的長鏈多糖 . .二糖單位之一是氨基己糖( (氨基葡萄糖或氨基半乳糖) )和糖醛酸。 4. 4. 種類種類 4- 4-硫酸軟骨素、硫酸軟骨素、6-6-硫酸軟骨素、肝素、硫酸硫酸軟骨素、肝素、硫酸皮質(zhì)素、硫酸乙酰肝素、透明質(zhì)酸等皮質(zhì)素、硫酸乙酰肝素、透明質(zhì)酸等 第22頁/共31頁二、膠原二、膠原(Collagen)(Collagen) 1. 1. 膠原類型及其分布膠原類型及其分布2. 2. 膠原纖維結構特征膠原纖維結構特征 膠原纖維的基本結構單位是原膠原膠原纖維的基本結構單位是原

12、膠原 原膠原是由三條肽鏈盤繞成的三股螺旋結構原膠原是由三條肽鏈盤繞成的三股螺旋結構 原膠原肽鏈具有原膠原肽鏈具有Gly-X-YGly-X-Y重復序列，通常：重復序列，通常： X X：PrOPrO，Y Y：Hypro or HylysHypro or Hylys 在膠原纖維內(nèi)部在膠原纖維內(nèi)部, ,有分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)。有分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)。 第23頁/共31頁3 3. . 膠原的作用膠原的作用 細胞外細胞外基質(zhì)骨架起剛性和抗張力基質(zhì)骨架起剛性和抗張力作用作用; ; 膠原可被膠原酶特異降解，而參入胞外膠原可被膠原酶特異降解，而參入胞外 基質(zhì)基質(zhì)信號傳遞信號傳遞的調(diào)控網(wǎng)絡中；的調(diào)控網(wǎng)絡中； 在不

13、同組織中，膠原組裝成不同的纖維在不同組織中，膠原組裝成不同的纖維 形式形式, ,以適應特定功能的需要。以適應特定功能的需要。三、彈性蛋白三、彈性蛋白(Elastin)(Elastin)第24頁/共31頁 三、粘著蛋白三、粘著蛋白（一）（一）層粘連蛋白層粘連蛋白(laminin, LN)(laminin, LN) 是高分子糖蛋白是高分子糖蛋白, ,動物胚胎及成體組織的基膜動物胚胎及成體組織的基膜(basal lamina)(basal lamina)的主要結構組分之一。的主要結構組分之一。 由一條重鏈和兩條輕鏈通過二硫鍵相連而形成的由一條重鏈和兩條輕鏈通過二硫鍵相連而形成的十字形分子結構。十字形分子結構。（二）纖粘連蛋白（二）纖粘連蛋白(Fibronectin, FN)(Fibronectin, FN) Arg-Gly-Asp Arg-Gly-Asp序列序列( (又稱又稱RGDRGD序列序列) )同樣存在于細胞同樣存在于細胞外基質(zhì)和血液的其它類型的黏著蛋白序列中。外基質(zhì)和血液的