细胞膜1人民卫生出版社

1、 本章节重点本章节重点 掌握细胞膜的化学组成、特性、分子结构掌握细胞膜的化学组成、特性、分子结构 l 细胞膜（细胞膜（cell memberane) 除了细胞膜以外的细胞内所除了细胞膜以外的细胞内所有膜性结构。有膜性结构。细胞质细胞质是细胞质与外界相隔开的一层薄膜，是细胞质与外界相隔开的一层薄膜，又称质膜（又称质膜（plasma membrane）。）。细胞膜细胞膜 生物膜的化学组成生物膜的化学组成甘油磷脂甘油磷脂胆胆 碱碱 磷磷 酸酸 甘甘 油油脂脂 肪肪 酸酸 链链极性头部（亲水基团）极性头部（亲水基团）非极性尾部（疏水基团）非极性尾部（疏水基团）肪肪 酸酸链链不不 饱饱 和和脂脂膜膜 脂

2、脂生物膜的化学组成生物膜的化学组成甘油磷脂甘油磷脂胆胆 碱碱 磷磷 酸酸 鞘氨醇鞘氨醇脂脂 肪肪 酸酸 链链极性头部（亲水基团）极性头部（亲水基团）非极性尾部（疏水基团）非极性尾部（疏水基团）肪肪 酸酸链链不不 饱饱 和和脂脂 功能：增加膜的稳定性，调节膜流动性。功能：增加膜的稳定性，调节膜流动性。 细胞外细胞外细胞内细胞内生物膜的化学组成生物膜的化学组成多附在膜的内外表面的蛋白。多附在膜的内外表面的蛋白。 位于膜的两侧，通过位于膜的两侧，通过共价键共价键与脂双层内的分子结合，与脂双层内的分子结合，又称脂连接蛋白。又称脂连接蛋白。 以两种方式与脂类分子结合。以两种方式与脂类分子结合。 胞质侧的

3、蛋白胞质侧的蛋白 与脂双层中的碳氢链结合与脂双层中的碳氢链结合 质膜外表面的蛋白质膜外表面的蛋白 与寡糖链结合与寡糖链结合 （与磷脂酰肌醇相连的）（与磷脂酰肌醇相连的）共价键共价键3、脂锚定蛋白、脂锚定蛋白细胞内细胞内细胞外细胞外细胞内细胞内脂双层脂双层细胞被细胞被（三）膜糖类覆盖细胞膜表面（三）膜糖类覆盖细胞膜表面膜的流动性膜的流动性膜的不对称性膜的不对称性膜脂的流动性膜脂的流动性膜蛋白的运动性膜蛋白的运动性侧向扩散侧向扩散旋转扩散旋转扩散膜蛋白不对称膜蛋白不对称磷脂和胆固醇分布为相对不对称，仅为数量上的差异。磷脂和胆固醇分布为相对不对称，仅为数量上的差异。糖脂的分布为绝对不对糖脂的分布为绝

4、对不对称称细胞内细胞内细胞外细胞外2.膜蛋白分布的不对称性膜蛋白分布的不对称性 各种膜蛋白在质膜中都有一定的位置各种膜蛋白在质膜中都有一定的位置 外周蛋白外周蛋白主要附着在质膜的内表面主要附着在质膜的内表面 跨膜蛋白跨膜蛋白跨越脂双层有一定的方向性，亲水端长度、跨越脂双层有一定的方向性，亲水端长度、氨基酸种类顺序不同。氨基酸种类顺序不同。细胞内细胞内细胞外细胞外生物膜的特性生物膜的特性膜的流动性膜的流动性膜的不对称性膜的不对称性膜脂的流动性膜脂的流动性膜蛋白的运动性膜蛋白的运动性侧向扩散侧向扩散旋转扩散旋转扩散膜蛋白不对称膜蛋白不对称（6）烃链的旋转异构作用）烃链的旋转异构作用（3）摆动作用）

5、摆动作用 质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。造成膜的溶解。利利用用细细胞胞融融合合技技术术观观察察蛋蛋白白质质运运动动1. e. overton 1890 发现凡是溶于脂发现凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测细胞膜由连过细胞膜，因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。续

6、的脂类物质组成。2. e. gorter & f. grendel 1925 用用有机溶剂提取了人的红细胞质膜有机溶剂提取了人的红细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面，的脂类成分，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积，因而推测细胞膜由双层表面积，因而推测细胞膜由双层脂分子组成。脂分子组成。 1935年年 danielli和和 davson提出。认为细胞膜是三层夹板提出。认为细胞膜是三层夹板式结构，由蛋白质式结构，由蛋白质 磷脂磷脂 蛋白质组成。蛋白质组成。 单位膜模型单位膜模型(unit structure model)：20世纪世纪50年代末年

7、代末robertson用电镜用电镜观察发现生物膜均呈二暗夹一明的观察发现生物膜均呈二暗夹一明的三层结构，称为单位膜。说明了生物膜在形态上的共性。三层结构，称为单位膜。说明了生物膜在形态上的共性。j. d. robertson 1959 用超薄切片技术获得了用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗清晰的细胞膜照片，显示暗-明明-暗三层结构，暗三层结构，它由厚约它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚的双层脂分子和内外表面各厚约约2nm的蛋白质构成，总厚约的蛋白质构成，总厚约7.5nm。液态镶嵌模型液态镶嵌模型(fluid mosaic model)： 1972年，年，singer和和nicolson提出提出认为脂双层构成膜的连续主体，它即具有固体分子排认为脂双层构成膜的连续主体，它即具有固体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。蛋白分