第四章细胞质膜 Protein molecuie Ofigosaccharide Hydrophobic Cholesterol helix protein
第四章 细胞质膜
4.1细胞膜的结构模型与基本成分 ①Boundary and Na+@ permeability barner 。1 细胞质膜是围绕细胞 最外层的一层由脂质 和蛋白质组成的生物 ②0 rganization and localization 膜。 of function ·质膜提供给细胞一个 相对稳定的内环境①。 n 在物质运输①③，能 量转换③，信息传递 Nucleus ④⑤，细胞连接和黏 着⑤等方面有重要作 用。 ⑤Cel-to-cet ·真核细胞内部存在由 communication 膜构建的各种细胞器， ③Transport 它们有与质膜结构类 processes ●Nutrients 似的生物膜②。 ④Signal detection
• 细胞质膜是围绕细胞 最外层的一层由脂质 和蛋白质组成的生物 膜。 • 质膜提供给细胞一个 相对稳定的内环境①。 在物质运输①③，能 量转换 ③ ，信息传递 ④ ⑤ ，细胞连接和黏 着⑤等方面有重要作 用。 • 真核细胞内部存在由 膜构建的各种细胞器， 它们有与质膜结构类 似的生物膜② 。 4.1 细胞膜的结构模型与基本成分
4.1.1细胞质膜的结构模型 A.概念： 900 质膜Plasma membrane(细胞膜cell membrane), 细胞内膜Intracellular membrane, 生物膜Biomembrane. 1020 B.研究历史 ◇细胞膜的存在：研究细胞渗透压时（质壁分离 及低渗破裂)证明质膜存在。 1940 ◇Overton(1890s):细胞膜是脂类性质。 ◇Gorter和Grendel(1925):利用红细胞显示 质膜由双分子层脂类构成。 Robertson= ◇Davson和Danielli(1930s):根据质膜表面张 力提出蛋白一脂质一蛋白的三明治质膜模型。 ◇Robertson(1959)提出单位膜模型一生物膜均由 单位膜构成。随后获得电镜证据支持。 ◇Singer和Nicolson(1972):流动镶嵌模型。 ◇Simons等(1997)：脂筏模型
4.1.1 细胞质膜的结构模型 A. 概念: 质膜 Plasma membrane (细胞膜 cell membrane), 细胞内膜 Intracellular membrane, 生物膜 Biomembrane. B. 研究历史 细胞膜的存在：研究细胞渗透压时（质壁分离 及低渗破裂）证明质膜存在。 Overton (1890s) : 细胞膜是脂类性质。 Gorter 和 Grendel （1925）：利用红细胞显示 质膜由双分子层脂类构成。 Davson 和 Danielli （1930s）：根据质膜表面张 力提出蛋白－脂质－蛋白的三明治质膜模型。 Robertson (1959)提出单位膜模型－生物膜均由 单位膜构成。随后获得电镜证据支持。 Singer 和 Nicolson(1972): 流动镶嵌模型。 Simons 等 (1997): 脂筏模型
Singer和Nicolson的流动镶嵌模 型是膜生物学的核心理论。 膜的流动性（流动）：膜脂处于 流动状态，膜脂和膜蛋白均 处于动态运动中，可侧向运 动。 膜蛋白分布的不对称性（镶嵌）： 膜蛋白以多种方式镶嵌于脂 双分子层内、贯穿其中或附 着在脂层表面。 三明治模型和流动镶嵌模型。 细胞质惑 疏水a螺旋 膜整合蛋白 电镜超薄切片显示的细胞膜 生物膜模型：A,流动镶嵌；B,生物膜结构示意
Singer 和 Nicolson 的流动镶嵌模 型是膜生物学的核心理论。 膜的流动性（流动）：膜脂处于 流动状态，膜脂和膜蛋白均 处于动态运动中，可侧向运 动。 膜蛋白分布的不对称性（镶嵌）： 膜蛋白以多种方式镶嵌于脂 双分子层内、贯穿其中或附 着在脂层表面。 三明治模型和流动镶嵌模型。 电镜超薄切片显示的细胞膜 生物膜模型：A，流动镶嵌；B，生物膜结构示意
。 脂筏是富含胆固醇和鞘脂的微结构域，约70nm左右，是一种动态结 构，介于无序液体与液晶之间，称为有序液体；在低温下这些区域能 抵抗非离子去垢剂的抽提，称为抗去垢剂膜，就像一个蛋白质停泊的 平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。 膜泡窖：50~100m的质膜凹陷区。也富含胆固醇、鞘脂和糖基磷脂 酰肌醇脂锚定膜蛋白。含有窖蛋白。 糖脂 脂筏 糖蛋白 GPI anchor Transient confinement Nanodomain (20-30nm zone 脂筏 Caveolae (100-300nm) (55nm) Cument Opinion in Cell Biolog 膜泡窖：transient confinement瞬时封闭， 脂筏形成机制：蛋白亚基聚集导致与其连 接的相对稳定的膜脂微区域聚集。ligand配体， caveolae膜泡窖，caveolin窖蛋白， ectin凝集素，oligomerization低聚化，adapter接头蛋白， nanodomain超微区，GPI糖基磷脂酰肌醇， scaffold支架蛋白。 fluid lipid流动脂
• 脂筏是富含胆固醇和鞘脂的微结构域，约70nm左右，是一种动态结 构，介于无序液体与液晶之间，称为有序液体；在低温下这些区域能 抵抗非离子去垢剂的抽提，称为抗去垢剂膜，就像一个蛋白质停泊的 平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。 • 膜泡窖：50～100nm的质膜凹陷区。也富含胆固醇、鞘脂和糖基磷脂 酰肌醇脂锚定膜蛋白。含有窖蛋白。 膜泡窖：transient confinement瞬时封闭， caveolae膜泡窖，caveolin窖蛋白， nanodomain超微区，GPI糖基磷脂酰肌醇， fluid lipid流动脂。 脂筏形成机制：蛋白亚基聚集导致与其连 接的相对稳定的膜脂微区域聚集。ligand配体， lectin凝集素，oligomerization低聚化，adapter接头蛋白， scaffold支架蛋白