-细胞膜及表面-细胞生物学课件

细胞生物学CELLBIOLOGY樊庆杰qjfan@126.com细胞生物学CELLBIOLOGY樊庆杰qjfan@121质膜包在细胞外面，所以又称细胞膜，它不仅是区分细胞内部与周围环境的动态屏障，更是细胞物质交换和信息传递的通道。围绕各种细胞器的膜，称为细胞内膜。质膜和内膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜。3细胞膜及表面3细胞膜及表面质膜包在细胞外面，所以又称细胞膜，它不仅是区分细胞内部与周围2生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础，细胞的能量转换、蛋白质合成、物质运输、信息传递、细胞运动等活动都与膜的作用有密切的关系。质膜表面寡糖链形成细胞外被或糖萼；质膜下的表层溶胶中具有细胞骨架成分组成的网络结构，除对质膜有支持作用外，还与维持质膜的功能有关，所以这部分细胞骨架又称为膜骨架。细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成细胞表面。3细胞膜及表面3细胞膜及表面生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础，细胞的能量转换、蛋白3--细胞膜及表面--细胞生物学课件4--细胞膜及表面--细胞生物学课件5一、膜脂膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。一、膜脂膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。6磷脂是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。磷脂分子的主要特征：具有一个极性头和两个非极性的尾，包括甘油磷脂和鞘磷脂。磷脂是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。磷脂分7糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜上，其含量约占膜脂总量的5％以下，在神经细胞膜上糖脂含量较高。胆固醇胆固醇仅存在真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少，其功能是提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜8二、膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码的蛋白质中30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋白与脂分子的结合方式，可分为膜内在蛋白、外周蛋白。二、膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码9膜内在蛋白可能全为跨膜蛋白，为两性分子，疏水部分位于脂双层内部，亲水部分位于脂双层外部。由于存在疏水结构域，整合蛋白与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来。膜内在蛋白可能全为跨膜蛋白，为两性分子，疏水部分位于脂双层内10第二节质膜的结构与功能一、质膜的流动镶嵌模型细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架，蛋白质或嵌在脂双层表面，或嵌在其内部，或横跨整个脂双层，表现出分布的不对称性。质膜具有流动性与不对称性。第二节质膜的结构与功能一、质膜的流动镶嵌模型11--细胞膜及表面--细胞生物学课件12流动性膜脂分子的运动：侧向扩散，旋转运动，摆动运动，伸缩震荡，翻转运动，旋转异构。膜蛋白的分子运动：主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。流动性膜脂分子的运动：侧向扩散，旋转运动，摆动运动，伸缩震荡13--细胞膜及表面--细胞生物学课件14质膜的流动性的意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。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，又会造成膜的溶解。质膜的流动性的意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。15不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对16二、质膜的功能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出；3.提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递；4.为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；5.介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6.参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。二、质膜的功能1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；17第三节细胞表面的分化细胞表面的特化结构如：膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等等，分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。细胞表面结构：细胞外被膜骨架质膜的特化结构第三节细胞表面的分化细胞表面的特化结构如：18一、细胞外被动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，称为细胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）。细胞外被是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的，实质上是质膜结构的一部分。一、细胞外被动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，称为细19--细胞膜及表面--细胞生物学课件20细胞外被的作用保护作用细胞识别：细胞外被的寡糖链由质膜糖蛋白和糖脂伸出，每种细胞寡糖链的单糖残基具有一定的排列顺序，编成了细胞表面的密码，它是细胞的”指纹”，为细胞的识别形成了分子基础。决定血型：血型实质上是不同的红细胞表面抗原，A、B、O三种血型抗原的糖链结构基本相同，只是糖链末端的糖基有所不同。A型血的糖链末端为N-乙酰半乳糖；B型血为半乳糖；AB型两种糖基都有，O型血则缺少这两种糖基。细胞外被的作用保护作用21二、膜骨架膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构(meshwork)，它参与维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。膜骨架位于细胞质膜下约0.2µm厚的溶胶层。二、膜骨架膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结22--细胞膜及表面--细胞生物学课件23三、质膜的特化结构质膜常带有许多特化的附属结构。如：微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛等等，这些特化结构在细胞执行特定功能方面具有重要作用。由于其结构细微，多数只能在电镜下观察到。三、质膜的特化结构质膜常带有许多特化的附属结构。如：微绒毛、24Now,Havearest!Now,Havearest!25同学们，再见！同学们，再见！26细胞生物学CELLBIOLOGY樊庆杰qjfan@126.com细胞生物学CELLBIOLOGY樊庆杰qjfan@1227质膜包在细胞外面，所以又称细胞膜，它不仅是区分细胞内部与周围环境的动态屏障，更是细胞物质交换和信息传递的通道。围绕各种细胞器的膜，称为细胞内膜。质膜和内膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜。3细胞膜及表面3细胞膜及表面质膜包在细胞外面，所以又称细胞膜，它不仅是区分细胞内部与周围28生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础，细胞的能量转换、蛋白质合成、物质运输、信息传递、细胞运动等活动都与膜的作用有密切的关系。质膜表面寡糖链形成细胞外被或糖萼；质膜下的表层溶胶中具有细胞骨架成分组成的网络结构，除对质膜有支持作用外，还与维持质膜的功能有关，所以这部分细胞骨架又称为膜骨架。细胞外被、质膜和表层胞质溶胶构成细胞表面。3细胞膜及表面3细胞膜及表面生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础，细胞的能量转换、蛋白29--细胞膜及表面--细胞生物学课件30--细胞膜及表面--细胞生物学课件31一、膜脂膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。一、膜脂膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。32磷脂是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。磷脂分子的主要特征：具有一个极性头和两个非极性的尾，包括甘油磷脂和鞘磷脂。磷脂是构成膜脂的基本成分，约占整个膜脂的50％以上。磷脂分33糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜上，其含量约占膜脂总量的5％以下，在神经细胞膜上糖脂含量较高。胆固醇胆固醇仅存在真核细胞膜上，含量一般不超过膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少，其功能是提高脂双层的力学稳定性，调节脂双层流动性，降低水溶性物质的通透性。糖脂是含糖而不含磷酸的脂类，普遍存在于原核和真核细胞的质膜34二、膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码的蛋白质中30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋白与脂分子的结合方式，可分为膜内在蛋白、外周蛋白。二、膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码35膜内在蛋白可能全为跨膜蛋白，为两性分子，疏水部分位于脂双层内部，亲水部分位于脂双层外部。由于存在疏水结构域，整合蛋白与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。外周蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来。膜内在蛋白可能全为跨膜蛋白，为两性分子，疏水部分位于脂双层内36第二节质膜的结构与功能一、质膜的流动镶嵌模型细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架，蛋白质或嵌在脂双层表面，或嵌在其内部，或横跨整个脂双层，表现出分布的不对称性。质膜具有流动性与不对称性。第二节质膜的结构与功能一、质膜的流动镶嵌模型37--细胞膜及表面--细胞生物学课件38流动性膜脂分子的运动：侧向扩散，旋转运动，摆动运动，伸缩震荡，翻转运动，旋转异构。膜蛋白的分子运动：主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。流动性膜脂分子的运动：侧向扩散，旋转运动，摆动运动，伸缩震荡39--细胞膜及表面--细胞生物学课件40质膜的流动性的意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。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，又会造成膜的溶解。质膜的流动性的意义质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。41不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对42二、质膜的功能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出；3.提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递；4.为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；5.介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6.参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。二、质膜的功能1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；43第三节细胞表面的分化细胞表面的特化结构如：膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等等，分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。细胞表面结构：细胞外被膜骨架质膜的特化结构第三节细胞表面的分化细胞表面的特化结构如：44一、细胞外被动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，称为细胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）。细胞外被是由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的，实质上是质膜结构的一部分。一、细胞外被动物细胞表面存在着一层富含糖类物质的结构，称为细45--细胞膜及表面--细胞生物学课件46细胞外被的作用保护作用细胞识别：细胞外被的寡糖链由质膜糖蛋白和糖脂伸出，每种细胞寡糖链的单糖残基具有一定的排列顺序，编成了细胞表面的密码，它是细胞的”指纹”，为细胞的识别形成了分子基础。决定血型：血型实质上是不同的红细胞表面抗原，A、B、O三种血型抗原的糖链结构基本相同，只是糖链末端的糖基有所不同。A型血的糖链末端为N-乙酰半乳糖；B型血为半乳糖；AB型两种糖基都有，O型血则缺少这两种糖基。细胞外被的作用保护作用47二、膜骨架膜骨架指质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构(meshwork)，它参与维持质膜