细胞膜与细胞表面

关于细胞膜与细胞表面第1页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五膜均衡技术（filmbalance）由Langmuir于1917年设计，至今仍是研究人工膜的重要方法。膜的结构模型：双分子片层模型（也称Danielli-Davson模型）单位模型（unitmembranemodel）流动镶嵌模型（fluidmosaicmodel）

1972年，由S.J.Singer和G.L.Nicolson提出。其基本观点已普遍为大家所接受。4.脂筏模型（lipidraftsmodel）第一节细胞膜与细胞表面特化结构第2页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五目前对细胞膜的认识：1.确定了磷脂分子的组装模型2.确定了蛋白质的组装模型3.各分子之间的相互作用制约了膜的流动性第3页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五二、膜质（一）成分磷脂糖脂胆固醇和中性脂质（二）膜脂的运动方式1.侧向运动2.自旋运动3.脂分子的尾部摆动4.双层质分子之间的翻转运动第4页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五（三）脂质体（liposome）不同膜脂在水相中所组成的人工膜结构。在药物研究中有广阔应用前景。三、膜蛋白（一）类型膜周边蛋白（peripheralproteins)或外在膜蛋白（extrinsicprotein）膜内在蛋白（integralproteins）（二）膜内在蛋白与膜脂结合的方式（三）去垢剂（detergent）第5页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五(四)、膜的流动性（一）膜脂的流动性膜的流动性由以下几个因素决定：脂分子中脂肪酸链的长短、饱和程度、温度。胆固醇分子对膜的流动性也起着重要的调节作用。（二）膜蛋白的流动性成斑（patching）、成帽现象(capping)显示膜蛋白的流动性。五、膜的不对称性（一）细胞膜各部分的名称（二）膜脂的不对称性（三）膜蛋白的不对称性第6页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五六、细胞膜的功能1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；2.选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，其中伴随着能量的传递；3.提供细胞识别位点，是酶促反应高效而有序地进行；4.为多种酶体工结合位点，并完成细胞内外信息跨膜传递；5.介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6.质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。第7页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五七、膜骨架与细胞表面的特化结构（一）膜骨架（membraneassociatedcytoskeleton）细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生物功能。（二）红细胞的生物学特性（三）红细胞质膜蛋白及膜骨架第8页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五一、封闭链接（occludingjunctions）：将相邻细胞的质膜密切的连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。紧密连接（tightjunction）：是封闭连接的主要形式。二、锚定连接(anchoringjunctions)：通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或将细胞与基质之间连接起来。与中间纤维相关的锚定连接：桥粒(desmosome)、半桥粒(hemidesmosome)

与肌动蛋白纤维相关的锚定连接:粘着带（adhesion）、粘着斑(focaladhesion)第二节细胞连接第9页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五三、通讯连接（communicatingjunctions）:为细胞间的通讯提供通道。间隙连接（gapjunction）化学突触(chemicalsynapse)

胞间连丝(plasmodesmata)四、细胞表面的粘着因子细胞表面粘着因子介导组织中细胞间的彼此粘连。其主要作用为参与细胞间的相互识别、迁移等。粘着因子为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连。第10页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五粘着因子可分为两类：非锚定连接的细胞粘着因子与锚定连接的细胞粘着因子（表4-2）粘着因子目前可分为五种以上的类型：1.钙粘素（cadherins）目前发现有几十种之多，存在于不同的组织中，其有50-60%的序列同源性。是一类同亲性（与同类细胞相粘着）依赖钙的细胞粘连糖蛋白。介导胚胎发育中细胞识别、迁移等。2.选择素（selectin）第11页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五

目前发现有三种，P(platelet)、E(endothelial)、L（leukocyte）。是一类异亲性依赖钙的能与特异糖基相结合的糖蛋白，参与脉管，血细胞等之间的暂时的粘着。3.免疫球蛋白超家族的CAM(Ig-superfamily)

目前发现有几十种之多，其特点是不依赖钙，介导同亲性细胞粘着和异亲性细胞粘着。4.整联蛋白（integrins)

目前在人体中发现有22种不同的整联蛋白，介导细胞与细胞、细胞与基质之间的粘着，在细胞内外信号传导中起着重要作用。第12页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五细胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）指细胞膜外覆盖的一层粘多糖，其与细胞膜中的蛋白分子或脂分子共价结合形成糖蛋白和糖脂。主要作用为保护、细胞识别。细胞外基质（extracellularmatrix）：分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。主要作用为：1）将细胞粘连在一起构成组织；2）为组织提供保护作用和支持作用；3）对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要调控作用。第三节细胞外被与细胞外基质第13页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五一、胶原1.类型（表4-3）广泛存在与皮肤、肌腱、韧带及骨中。与有很强的抗张强度。胶原可被胶原酶特异降解，参与细胞外基质信号传递的调控网络。2.分子结构3.合成二、糖胺聚糖和蛋白聚糖

1.糖胺聚糖（glycosaminoglycan）第14页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五

有重复的二糖单位构成的长链多糖，其二糖单位中，一为氨基己糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖），二为糖醛酸。种类：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素、硫酸角质素等。透明质酸（hyaluronic)是一种重要的糖胺聚糖，在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用；在胚胎组织中噬细胞保持彼此分离，使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化。2.蛋白聚糖（proteoglycan）由糖胺聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价结合形成巨分子，含糖量可达90%-95%。第15页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五

软骨中的蛋白聚糖是已知的最大巨分子之一。单个分子长达4微米，体积比细菌大。功能：保护作用（抗变形能力等）；蛋白聚糖还可与多种生长因子结合，是细胞外的激素富集与储存库，利于调控分子与细胞表面受体结合，有效完成信号的传导。三、层粘连蛋白和纤连蛋白

1.层粘连蛋白（laminin）高分子糖蛋白。层粘连蛋白是各种动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一。并在胚胎发育中对细胞的分化有重要意义，与肿瘤细胞的转移也有关系。第16页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五

其结构有三条链构成。2.纤连蛋白（fibronectin）高分子糖蛋白分子结构为二聚体或多聚体，通过整联蛋白与细胞内骨架系统结合。主要功能为：介导细胞粘着，通过细胞信号传导途径调节细胞形状和细胞骨架组织，促进细胞铺展，以完成细胞迁移。如创伤修复中巨噬细胞和其他免疫细胞迁移到受损部位纤连蛋白促进血小板附于血管受损部位。胚胎发育中促进细胞迁移。第17页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五四、弹性蛋白（elastin）是弹性纤维的主要成分，与胶原纤维共同存在，分别赋予组织以弹性及抗张性。是高度疏水的非糖基化的蛋白，约830个氨基酸，富含甘氨酸和脯氨酸，通过Lys残基相互交联成网状结构。五、植物细胞壁植物细胞壁由纤维素、半纤维素、果胶质等几种大分子构成。功能：为细胞提供一个细胞外网架，对细胞起支持作用。细胞壁中某些寡糖成分可作为细胞生长发育及防御的信号物质。第18页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五脂质体的类型(a)水溶液中的磷脂分子团；

(b)球形脂质体；

(c)平面脂质体膜；

(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图第19页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五非锚定连接的细胞粘连分子及其作用部位（深色）第20页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五

非锚定连接的细胞间粘着方式示意图

1.钙粘素；2.免疫球蛋白类细胞粘着分子；

3.选择素；4.整合素；5.质膜整合蛋白聚糖第21页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第22页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第23页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第24页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第25页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第26页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第27页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第28页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第29页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第30页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第31页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第32页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第33页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第34页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第35页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第36页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第37页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第38页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第39页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第40页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第41页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第42页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第43页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第44页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第45页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第46页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第47页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第48页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第49页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第50页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第51页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第52页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第53页，共71页，2022年，5月20日，23点37分，星期五第54页，共71页，2022年，5月20