第四章细胞膜与细胞表面

第四章细胞膜与细胞表面一．细胞表面（cellsurface）细胞表面是复合的结构体系与多功能的体系细胞膜是细胞表面的核心结构糖被（cellcoat）细胞膜（cellmembrane,plasmamembrane）膜下溶胶层(cytisol)细胞表面细胞表面的特化结构（微绒毛、鞭毛、纤毛等）细胞连接（celljunction）植物细胞与细菌的细胞壁(cellwall)二．细胞膜的结构1．化学组成（1）膜脂：磷脂、胆固醇、糖脂分子结构特点（兼性分子），在水溶液中形成微团或脂双分子层（2）膜蛋白：外在蛋白20-30%内在蛋白70-80%外在蛋白通过静电作用和离子键等较弱的非共价键与膜脂或膜蛋白结合，改变介质的离子强度、pH值或加入螯合剂等即可把外在蛋白分离下来。内在蛋白的疏水区与磷脂分子的疏水尾部相互作用，亲水区与磷脂分子的极性头部相互作用，通常暴露在膜的一侧或两侧表面。只有加入表面活性剂或有机溶剂，才能把内在蛋白从膜上溶解下来。分子结构特点（极性氨基酸和疏水氨基酸），跨膜区为α螺旋功能（受体、载体、酶）（3）膜糖类：糖脂、糖蛋白糖脂和糖蛋白的糖链分布在膜的外表面糖被除了具有保护和润滑作用外，与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫、细胞识别以及细胞癌变都有密切关系N—β—糖苷键糖和肽链相连的三种糖苷键O—β—糖苷键S--糖苷键2．分子结构模型：1925年脂双分子层1935年三夹板模型1959年单位膜模型（50年代电镜，不对称）1972年流动镶嵌模型（70年代冰冻蚀刻，物理手段）1975年晶格镶嵌模型（界面脂）1977年板块镶嵌模型（相变温度、分相）流动镶嵌模型的特点：流动性和不对称性3．膜的流动性：膜脂的流动性：侧向移动，旋转运动，伸缩振荡，尾部摆动，翻转运动膜蛋白的流动性：侧向移动，旋转运动影响流动性的因素：胆固醇：保持膜的机械稳定性不饱和键含量和链的长度：不饱和脂肪酸的存在增加膜的流动性，短链能降低脂肪酸链尾部的相互作用，使膜流动性增强脂质和蛋白质的相互作用：内在蛋白越多，界面脂越多，膜的流动性降低，膜流动性的生物学意义是表现生物膜正常功能的必要条件，例如物质运输、细胞识别、细胞信号转导等，与细胞生长发育，抗寒性有关三．细胞连接1．封闭连接：紧密连接将相邻细胞的细胞膜密切地连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，起隔离和支持作用上皮细胞层对小分子的封闭程度与嵴线的数量有关，嵴线由成串排列的特殊跨膜蛋白组成2．锚定连接：桥粒和半桥粒（中间纤维），粘着斑和粘着带（微丝）桥粒在两个细胞之间形成纽扣式的结构将相邻细胞铆接在一起，桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点半桥粒将上皮细胞固着在基底膜上与粘着带相连的微丝在细胞中形成平行于细胞膜的可收缩的纤维束，粘着斑和粘着带均起着细胞附着与支持的功能。3．通讯连接：间隙连接，化学突触，胞间连丝（植物细胞）构成间隙连接的连接子由6个跨膜蛋白亚单位环绕而成，相邻细胞膜上的两个连接子对接连接子蛋白具有4个α螺旋的跨膜区，这是该蛋白家族最保守的区域间隙连接允许小分子代谢物和信号分子通过，其通透性是可以调节的