生物競(jìng)賽輔導(dǎo) 細(xì)胞生物學(xué)第四章 細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件

中學(xué)生生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面

2019.2中學(xué)生生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽2019.21本章內(nèi)容提要第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、生物膜的結(jié)構(gòu)模型二、膜脂三、膜蛋白第二節(jié)生物膜基本特征與功能一、流動(dòng)性二、不對(duì)稱性三、細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能第三節(jié)膜骨架一、膜骨架二、紅細(xì)胞的生物學(xué)特性三、紅細(xì)胞質(zhì)膜膜蛋白及膜骨架本章內(nèi)容提要第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分2細(xì)胞質(zhì)膜（plasmamembrane）又稱細(xì)胞膜。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)：形成各種細(xì)胞器的膜。生物膜（biomembrane）：質(zhì)膜和內(nèi)膜的總稱。細(xì)胞質(zhì)膜（plasmamembrane）又稱細(xì)胞膜。3第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

細(xì)胞有沒有細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型？第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史4E.Overton1895推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組成。E.Overton1895推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組52.E.Gorter等1925推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分子組成。

他們有機(jī)溶劑抽提紅細(xì)胞質(zhì)膜的膜質(zhì)成分，測(cè)定了其水面的鋪展面積，發(fā)現(xiàn)是紅細(xì)胞表面積的二倍。2.E.Gorter等1925推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分63、J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，提出三明治模型（蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)）。3、J.Danielli&H.Davson193574、JD.Robertson1957根據(jù)電鏡觀察提出單位膜模型。暗－明－暗三條帶。厚約7.5nm。4、JD.Robertson1957根據(jù)電鏡觀察提出單位85、Singer和Nicolson1972根據(jù)免疫熒光、冰凍蝕刻的研究結(jié)果，提出了“流動(dòng)鑲嵌模型”。Fluid-mosaicmodel5、Singer和Nicolson1972根據(jù)免疫熒光96.脂筏模型（lipidraftmodel）是富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域。就像一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、跨膜運(yùn)輸?shù)染忻芮械年P(guān)系。6.脂筏模型（lipidraftmodel）是富含10目前對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歸納

磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架。蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)脂雙層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成目前對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歸納11質(zhì)膜的化學(xué)組成主要由膜脂和膜蛋白組成，另外還有少量糖，以糖脂和糖蛋白存在。膜脂是膜的基本骨架，膜蛋白是膜功能的主要體現(xiàn)者。質(zhì)膜的化學(xué)組成主要由膜脂和膜蛋白組成，另外還有少量糖，以糖脂12一、膜脂膜脂主要包括磷脂、鞘脂和固醇三類。1、磷脂約占膜脂的50％以上。主要特征：一個(gè)極性頭、兩個(gè)非極性尾（脂肪酸鏈）。脂肪酸碳鏈為偶數(shù)，16，18或20個(gè)碳原子。常含有不飽和脂肪酸（如油酸）。一、膜脂膜脂主要包括磷脂、鞘脂和固醇三類。131）甘油磷脂以甘油為骨架，主要有：磷脂酰膽堿phosphatidylcholine，PC（卵磷脂）磷脂酰絲氨酸phosphatidylserine，PS磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE（腦磷脂）磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI雙磷脂酰甘油Diphosphatidylglycerol,DPG（心磷脂）1）甘油磷脂以甘油為骨架，主要有：14PhospholipidsinPlasmaMembranePhospholipidsinPlasmaMembra15Diphosphatidylglycerol(心磷脂)Diphosphatidylglycerol(心磷脂)162）鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin，SM）以鞘胺醇（sphingosine）為骨架。腦和神經(jīng)細(xì)胞膜中特別豐富，原核和植物細(xì)胞膜中不含。2）鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin，SM）以鞘胺醇173）膽固醇存在真核細(xì)胞膜上，含量約膜脂的1/3，植物細(xì)胞膜中含量較少。功能是提高膜的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)流動(dòng)性，降低水溶性物質(zhì)的通透性。3）膽固醇存在真核細(xì)胞膜上，含量約膜脂的1/3，植物細(xì)胞膜中184）糖脂約占5％以下，神經(jīng)細(xì)胞膜含量高，約占5-10％。兩性分子，含糖而不含磷酸，由一個(gè)或多個(gè)糖殘基與鞘氨醇的羥基結(jié)合。糖脂結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，神經(jīng)節(jié)苷脂是神經(jīng)元之膜中的特征性成分。4）糖脂約占5％以下，神經(jīng)細(xì)胞膜含量高，約占5-10％。19Glycolipids

Glycolipids20神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂212、膜脂的運(yùn)動(dòng)方式①側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③擺動(dòng)運(yùn)動(dòng);④伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)；⑤翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；⑥旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化2、膜脂的運(yùn)動(dòng)方式22脂質(zhì)體（liposome）是一種人工膜，在水中攪動(dòng)后形成雙層或單層脂分子球體，直徑25~1000nm。人工脂質(zhì)體可用于：轉(zhuǎn)基因制備的藥物研究生物膜的特性脂質(zhì)體（liposome）是一種人工膜，在水中攪動(dòng)后形成雙層23生物競(jìng)賽輔導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件24二、膜蛋白根據(jù)與脂分子的結(jié)合方式分為：整合蛋白（integralprotein）外周蛋白（peripheralprotein）脂錨定蛋白（lipid-anchoredprotein）。二、膜蛋白根據(jù)與脂分子的結(jié)合方式分為：25整合蛋白為跨膜蛋白（transmembraneproteins），兩性分子?？缒そY(jié)構(gòu)域?yàn)?至多個(gè)疏水的α螺旋。與膜的結(jié)合緊密，只有用去垢劑才能從膜上洗滌下來(lái)。整合蛋白為跨膜蛋白（transmembraneprotei26外周蛋白靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面蛋白或脂分子結(jié)合，改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度、提高溫度就可以從膜上分離下來(lái)。外周蛋白靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面蛋白或脂分子結(jié)合，改變27脂錨定蛋白分為三類：1）脂肪酸結(jié)合到膜蛋白N端的甘氨酸殘疾上。2）脂錨定蛋白與插入質(zhì)膜內(nèi)通過半胱氨酸殘基與小葉的長(zhǎng)碳烴鏈鏈結(jié)合。3）糖磷脂酰肌醇(GPI)連接的蛋白位于細(xì)胞膜的外小葉，用磷脂酶C處理細(xì)胞，能釋放出結(jié)合蛋白。許多細(xì)胞表面的受體、酶、細(xì)胞粘附分子和PrPC都是這類蛋白。脂錨定蛋白分為三類：28①,②integralprotein；③,④lipid-anchoredprotein；⑤,⑥peripheralprotein①,②integralprotein；29內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式1、跨膜結(jié)構(gòu)域

(1)單次跨膜—α螺旋，20個(gè)左右的氨基酸殘基

內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式30（2）跨膜親水通道—多個(gè)α螺旋（2）跨膜親水通道—多個(gè)α螺旋31（3）跨膜親水通道—多個(gè)β折疊片（3）跨膜親水通道—多個(gè)β折疊片32β折疊桶β折疊桶332、跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶的氨基酸殘基與磷脂分子極性頭部的相互作用3、膜蛋白通過半胱氨酸上共價(jià)結(jié)合的脂肪酸分子插入到脂雙層之間4、少數(shù)蛋白與糖脂共價(jià)結(jié)合2、跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶的氨基酸殘基與磷脂分子極性頭部的相互作34（三）去垢劑（detergent）—兩性小分子離子型去垢劑SDS

非離子型去垢劑TritonX-100（三）去垢劑（detergent）—兩性小分子非離子型去垢35去垢劑溶解膜蛋白去垢劑溶解膜蛋白36

第二節(jié)生物膜基本特征與功能

（一）質(zhì)膜的流動(dòng)性膜脂和蛋白質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)組成。1、膜脂分子的運(yùn)動(dòng)①側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)④伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)；⑤翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；⑥旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)生物膜基本特征與功能

（一）質(zhì)膜的流動(dòng)性37影響膜脂流動(dòng)性的因素:1)膽固醇：膽固醇分子短而具有剛性,含量增加會(huì)降低膜的流動(dòng)性。2)脂肪酸鏈的飽和度：不飽和脂肪酸鏈在雙鍵處產(chǎn)生紐結(jié)，使尾部難聚集,膜流動(dòng)性增加3)脂肪酸鏈的鏈長(zhǎng)：短鏈減少了烴尾相互作用的機(jī)會(huì),增加膜的流動(dòng)性4)卵磷脂/鞘磷脂：該比例高則膜流動(dòng)性增加，是因?yàn)榍柿字扯雀哂诼蚜字?)其他因素：膜蛋白和膜脂的結(jié)合方式、溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等。生物競(jìng)賽輔導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件38（二）膜蛋白的流動(dòng)性1、熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)（細(xì)胞融合技術(shù)）（二）膜蛋白的流動(dòng)性392、成斑現(xiàn)象或成帽現(xiàn)象2、成斑現(xiàn)象或成帽現(xiàn)象403、熒光漂白恢復(fù)技術(shù)3、熒光漂白恢復(fù)技術(shù)414、膜蛋白流動(dòng)性的限制因素細(xì)胞骨架的影響細(xì)胞之間的連接4、膜蛋白流動(dòng)性的限制因素42膜流動(dòng)性的生理意義當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止，反之如果流動(dòng)性過高，又會(huì)造成膜的溶解。膜流動(dòng)性的生理意義當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)43二、質(zhì)膜的不對(duì)稱性——質(zhì)膜內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異（一）、質(zhì)膜各部分的名稱細(xì)胞外細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)樣品經(jīng)冰凍斷裂處理后，各斷面命名為：ES細(xì)胞外表面；EF細(xì)胞外小頁(yè)斷裂面；PS原生質(zhì)表面；PF原生質(zhì)小頁(yè)斷面。二、質(zhì)膜的不對(duì)稱性——質(zhì)膜內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異44（二）、膜脂的不對(duì)稱性——同一種膜脂分子在雙層中不均勻分布（二）、膜脂的不對(duì)稱性——同一種膜脂分子在雙層中不均勻分布45（三）、膜蛋白的不對(duì)稱性——每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性和分布的區(qū)域性（三）、膜蛋白的不對(duì)稱性——每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有46復(fù)合糖的不對(duì)稱性：糖脂和糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面。復(fù)合糖的不對(duì)稱性：糖脂和糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面。47三、細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能三、細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能48三、細(xì)胞膜的功能保護(hù)；運(yùn)輸；通信；提供酶結(jié)合位點(diǎn)；介導(dǎo)細(xì)胞連接；形成細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)。三、細(xì)胞膜的功能保護(hù)；49第三節(jié)膜骨架質(zhì)膜下纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；位于質(zhì)膜下約0.2μm厚的溶膠層。主要作用：維持質(zhì)膜的形態(tài)。模式材料：第三節(jié)膜骨架質(zhì)膜下纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；位于質(zhì)膜下約0.50二、紅細(xì)胞的的生物學(xué)特性:

電子顯微鏡下的紅細(xì)胞二、紅細(xì)胞的的生物學(xué)特性:電子顯微鏡下的紅細(xì)胞51血影（ghost）:紅細(xì)胞，經(jīng)低滲處理破裂釋放出內(nèi)容物，留下一個(gè)保持原形的空殼，稱為血影。紅細(xì)胞血影及封閉、未封閉小泡的形成血影（ghost）:紅細(xì)胞，經(jīng)低滲處理破裂釋放出內(nèi)容物，52人紅細(xì)胞膜蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分部人紅細(xì)胞膜蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分部53經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分析，血影成分主要有：血影蛋白：由結(jié)構(gòu)相似的α鏈、β鏈組成異二聚體，兩個(gè)二聚體頭與頭相接連形成四聚體。錨蛋白（ankyrin）：與血影蛋白和帶3蛋白的胞質(zhì)部相連，將血影蛋白網(wǎng)絡(luò)連接到質(zhì)膜上。帶三蛋白：陰離子載體，通過交換Cl－，使HCO3－進(jìn)入紅細(xì)胞。為二聚體，每個(gè)單體跨膜12次。血型糖蛋白：?jiǎn)未慰缒ぬ堑鞍?，功能尚不明確，與MN血型有關(guān)，與帶4.1蛋白相連。經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分析，血影成分主要有：54三、紅細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及膜骨架1.質(zhì)膜蛋白:帶3蛋白（band3）、血型糖蛋白（glycophorin）2.膜骨架主要成分:血影蛋白（spectrin）、肌動(dòng)蛋白（actin）3.連接蛋白：錨蛋白（ankyrin）、帶4.1蛋白（band4.1）三、紅細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及膜骨架55生物競(jìng)賽輔導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件56中學(xué)生生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面

2019.2中學(xué)生生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽2019.257本章內(nèi)容提要第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、生物膜的結(jié)構(gòu)模型二、膜脂三、膜蛋白第二節(jié)生物膜基本特征與功能一、流動(dòng)性二、不對(duì)稱性三、細(xì)胞質(zhì)膜的基本功能第三節(jié)膜骨架一、膜骨架二、紅細(xì)胞的生物學(xué)特性三、紅細(xì)胞質(zhì)膜膜蛋白及膜骨架本章內(nèi)容提要第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分58細(xì)胞質(zhì)膜（plasmamembrane）又稱細(xì)胞膜。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)：形成各種細(xì)胞器的膜。生物膜（biomembrane）：質(zhì)膜和內(nèi)膜的總稱。細(xì)胞質(zhì)膜（plasmamembrane）又稱細(xì)胞膜。59第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史

細(xì)胞有沒有細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型？第一節(jié)質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分一、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史60E.Overton1895推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組成。E.Overton1895推測(cè)細(xì)胞膜由連續(xù)的脂類物質(zhì)組612.E.Gorter等1925推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分子組成。

他們有機(jī)溶劑抽提紅細(xì)胞質(zhì)膜的膜質(zhì)成分，測(cè)定了其水面的鋪展面積，發(fā)現(xiàn)是紅細(xì)胞表面積的二倍。2.E.Gorter等1925推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂分623、J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，提出三明治模型（蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)）。3、J.Danielli&H.Davson1935634、JD.Robertson1957根據(jù)電鏡觀察提出單位膜模型。暗－明－暗三條帶。厚約7.5nm。4、JD.Robertson1957根據(jù)電鏡觀察提出單位645、Singer和Nicolson1972根據(jù)免疫熒光、冰凍蝕刻的研究結(jié)果，提出了“流動(dòng)鑲嵌模型”。Fluid-mosaicmodel5、Singer和Nicolson1972根據(jù)免疫熒光656.脂筏模型（lipidraftmodel）是富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域。就像一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、跨膜運(yùn)輸?shù)染忻芮械年P(guān)系。6.脂筏模型（lipidraftmodel）是富含66目前對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歸納

磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架。蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)脂雙層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成目前對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歸納67質(zhì)膜的化學(xué)組成主要由膜脂和膜蛋白組成，另外還有少量糖，以糖脂和糖蛋白存在。膜脂是膜的基本骨架，膜蛋白是膜功能的主要體現(xiàn)者。質(zhì)膜的化學(xué)組成主要由膜脂和膜蛋白組成，另外還有少量糖，以糖脂68一、膜脂膜脂主要包括磷脂、鞘脂和固醇三類。1、磷脂約占膜脂的50％以上。主要特征：一個(gè)極性頭、兩個(gè)非極性尾（脂肪酸鏈）。脂肪酸碳鏈為偶數(shù)，16，18或20個(gè)碳原子。常含有不飽和脂肪酸（如油酸）。一、膜脂膜脂主要包括磷脂、鞘脂和固醇三類。691）甘油磷脂以甘油為骨架，主要有：磷脂酰膽堿phosphatidylcholine，PC（卵磷脂）磷脂酰絲氨酸phosphatidylserine，PS磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE（腦磷脂）磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI雙磷脂酰甘油Diphosphatidylglycerol,DPG（心磷脂）1）甘油磷脂以甘油為骨架，主要有：70PhospholipidsinPlasmaMembranePhospholipidsinPlasmaMembra71Diphosphatidylglycerol(心磷脂)Diphosphatidylglycerol(心磷脂)722）鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin，SM）以鞘胺醇（sphingosine）為骨架。腦和神經(jīng)細(xì)胞膜中特別豐富，原核和植物細(xì)胞膜中不含。2）鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin，SM）以鞘胺醇733）膽固醇存在真核細(xì)胞膜上，含量約膜脂的1/3，植物細(xì)胞膜中含量較少。功能是提高膜的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)流動(dòng)性，降低水溶性物質(zhì)的通透性。3）膽固醇存在真核細(xì)胞膜上，含量約膜脂的1/3，植物細(xì)胞膜中744）糖脂約占5％以下，神經(jīng)細(xì)胞膜含量高，約占5-10％。兩性分子，含糖而不含磷酸，由一個(gè)或多個(gè)糖殘基與鞘氨醇的羥基結(jié)合。糖脂結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，神經(jīng)節(jié)苷脂是神經(jīng)元之膜中的特征性成分。4）糖脂約占5％以下，神經(jīng)細(xì)胞膜含量高，約占5-10％。75Glycolipids

Glycolipids76神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂772、膜脂的運(yùn)動(dòng)方式①側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③擺動(dòng)運(yùn)動(dòng);④伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)；⑤翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；⑥旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化2、膜脂的運(yùn)動(dòng)方式78脂質(zhì)體（liposome）是一種人工膜，在水中攪動(dòng)后形成雙層或單層脂分子球體，直徑25~1000nm。人工脂質(zhì)體可用于：轉(zhuǎn)基因制備的藥物研究生物膜的特性脂質(zhì)體（liposome）是一種人工膜，在水中攪動(dòng)后形成雙層79生物競(jìng)賽輔導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件80二、膜蛋白根據(jù)與脂分子的結(jié)合方式分為：整合蛋白（integralprotein）外周蛋白（peripheralprotein）脂錨定蛋白（lipid-anchoredprotein）。二、膜蛋白根據(jù)與脂分子的結(jié)合方式分為：81整合蛋白為跨膜蛋白（transmembraneproteins），兩性分子?？缒そY(jié)構(gòu)域?yàn)?至多個(gè)疏水的α螺旋。與膜的結(jié)合緊密，只有用去垢劑才能從膜上洗滌下來(lái)。整合蛋白為跨膜蛋白（transmembraneprotei82外周蛋白靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面蛋白或脂分子結(jié)合，改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度、提高溫度就可以從膜上分離下來(lái)。外周蛋白靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面蛋白或脂分子結(jié)合，改變83脂錨定蛋白分為三類：1）脂肪酸結(jié)合到膜蛋白N端的甘氨酸殘疾上。2）脂錨定蛋白與插入質(zhì)膜內(nèi)通過半胱氨酸殘基與小葉的長(zhǎng)碳烴鏈鏈結(jié)合。3）糖磷脂酰肌醇(GPI)連接的蛋白位于細(xì)胞膜的外小葉，用磷脂酶C處理細(xì)胞，能釋放出結(jié)合蛋白。許多細(xì)胞表面的受體、酶、細(xì)胞粘附分子和PrPC都是這類蛋白。脂錨定蛋白分為三類：84①,②integralprotein；③,④lipid-anchoredprotein；⑤,⑥peripheralprotein①,②integralprotein；85內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式1、跨膜結(jié)構(gòu)域

(1)單次跨膜—α螺旋，20個(gè)左右的氨基酸殘基

內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式86（2）跨膜親水通道—多個(gè)α螺旋（2）跨膜親水通道—多個(gè)α螺旋87（3）跨膜親水通道—多個(gè)β折疊片（3）跨膜親水通道—多個(gè)β折疊片88β折疊桶β折疊桶892、跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶的氨基酸殘基與磷脂分子極性頭部的相互作用3、膜蛋白通過半胱氨酸上共價(jià)結(jié)合的脂肪酸分子插入到脂雙層之間4、少數(shù)蛋白與糖脂共價(jià)結(jié)合2、跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶的氨基酸殘基與磷脂分子極性頭部的相互作90（三）去垢劑（detergent）—兩性小分子離子型去垢劑SDS

非離子型去垢劑TritonX-100（三）去垢劑（detergent）—兩性小分子非離子型去垢91去垢劑溶解膜蛋白去垢劑溶解膜蛋白92

第二節(jié)生物膜基本特征與功能

（一）質(zhì)膜的流動(dòng)性膜脂和蛋白質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)組成。1、膜脂分子的運(yùn)動(dòng)①側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；②旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)④伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)；⑤翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；⑥旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)生物膜基本特征與功能

（一）質(zhì)膜的流動(dòng)性93影響膜脂流動(dòng)性的因素:1)膽固醇：膽固醇分子短而具有剛性,含量增加會(huì)降低膜的流動(dòng)性。2)脂肪酸鏈的飽和度：不飽和脂肪酸鏈在雙鍵處產(chǎn)生紐結(jié)，使尾部難聚集,膜流動(dòng)性增加3)脂肪酸鏈的鏈長(zhǎng)：短鏈減少了烴尾相互作用的機(jī)會(huì),增加膜的流動(dòng)性4)卵磷脂/鞘磷脂：該比例高則膜流動(dòng)性增加，是因?yàn)榍柿字扯雀哂诼蚜字?)其他因素：膜蛋白和膜脂的結(jié)合方式、溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等。生物競(jìng)賽輔導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)第四章細(xì)胞質(zhì)膜及其表面(56)課件94（二）膜蛋白的流動(dòng)性1、熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)（細(xì)胞融合技術(shù)）（二）膜蛋白的流動(dòng)性952、成斑現(xiàn)象或成帽現(xiàn)象2、成斑現(xiàn)象或成帽現(xiàn)象963、熒光漂白恢復(fù)技術(shù)3、熒光漂白恢復(fù)技術(shù)974、膜蛋白流動(dòng)性的限制因素細(xì)胞骨架的影響細(xì)胞之間的連接4、膜蛋白流動(dòng)性的限制因素98膜流動(dòng)性的生理意義當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止，反之如果流動(dòng)性過高，又會(huì)造成膜的溶解。膜流動(dòng)性的生理意義當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)99二、質(zhì)膜的不對(duì)稱性——質(zhì)膜內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異（一）、質(zhì)膜各部分的名稱細(xì)胞外細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)樣品經(jīng)冰凍斷裂處理后，各斷面命名為：ES細(xì)胞外表面；EF細(xì)胞外小頁(yè)斷裂面；PS原生質(zhì)表面；PF原生質(zhì)小頁(yè)斷面。二、質(zhì)膜的不對(duì)稱性——質(zhì)膜內(nèi)外兩層的組分和功能有明顯的差異100（二）、膜脂的不對(duì)稱性——同一種膜脂分子在雙層中