【精品课件】细胞膜及表面结构多媒体
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细胞膜及其表面结构ppt课件
3. 带三蛋白：是阴离子载体，通过交换Cl－，使HCO 3 －进入红细 胞。为二聚体，每个单体含929个氨基酸，跨膜12次。
4. 血型糖蛋白：单次跨膜糖蛋白，约有131个氨基酸， N端在膜外 侧，结合16条寡糖链；C-端在胞质面，链较短，与带4.1蛋白相 连。血型糖蛋白与MN血型有关，其功能尚不明确。
11
红细胞膜骨架的网状支架的形成及与膜的 结合过程大致分为三步：
● 首先是血影蛋白与4.1蛋白、肌动蛋白的相互作用 ● 4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用 ● 第三是锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白的相互作用
12
13
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。
18
（三）、内褶 内褶（infolding）是质膜由细胞表面内陷形成的结构，以相反的方 式扩大了细胞的表面积。这种结构常见于液体和离子交换活动比较 旺盛的细胞。
Infolding
19
（四）、 纤毛和鞭毛 纤毛（cilia）和鞭毛（flagella） 是细胞表面伸出的条状运动装置。 二者在发生和结构上并没有什么 差别。 纤毛和鞭毛都来源于中心粒。其 详细结构和功能可参见细胞骨架 一章。
红细胞质膜上的糖鞘脂是AB0血型系统的血型抗原，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；O型血则缺少这两种糖基。
3
4
Simplified diagram of the cell coat (glycocalyx)
5
二、膜骨架
膜骨架是质膜下纤维蛋白组成的网架结构；位于细胞质膜 下约0.2μm厚的溶胶层。 作用：维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 成熟的哺乳动物血红细胞没有核和内膜系统，是研究膜骨 架的理想材料。 红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物，留下一个保源自持原形的空壳，称为血影（ghost）。
4. 血型糖蛋白：单次跨膜糖蛋白，约有131个氨基酸， N端在膜外 侧，结合16条寡糖链；C-端在胞质面，链较短，与带4.1蛋白相 连。血型糖蛋白与MN血型有关，其功能尚不明确。
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红细胞膜骨架的网状支架的形成及与膜的 结合过程大致分为三步：
● 首先是血影蛋白与4.1蛋白、肌动蛋白的相互作用 ● 4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用 ● 第三是锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白的相互作用
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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。
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（三）、内褶 内褶（infolding）是质膜由细胞表面内陷形成的结构，以相反的方 式扩大了细胞的表面积。这种结构常见于液体和离子交换活动比较 旺盛的细胞。
Infolding
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（四）、 纤毛和鞭毛 纤毛（cilia）和鞭毛（flagella） 是细胞表面伸出的条状运动装置。 二者在发生和结构上并没有什么 差别。 纤毛和鞭毛都来源于中心粒。其 详细结构和功能可参见细胞骨架 一章。
红细胞质膜上的糖鞘脂是AB0血型系统的血型抗原，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；O型血则缺少这两种糖基。
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Simplified diagram of the cell coat (glycocalyx)
5
二、膜骨架
膜骨架是质膜下纤维蛋白组成的网架结构；位于细胞质膜 下约0.2μm厚的溶胶层。 作用：维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 成熟的哺乳动物血红细胞没有核和内膜系统，是研究膜骨 架的理想材料。 红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物，留下一个保源自持原形的空壳，称为血影（ghost）。
细胞膜课件PPT课件
信号转导的实例
胰岛素信号转导
胰岛素是调节血糖的重要激素，通过与细胞表面的胰岛素 受体结合，启动一系列信号转导反应，最终导致葡萄糖摄 取和利用增加。
EGF信号转导
EGF是一种重要的生长因子，通过与受体酪氨酸激酶的相 互作用，激活多种信号转导通路，调控细胞增殖和分化。
糖皮质激素信号转导
糖皮质激素是肾上腺分泌的一类激素，通过与核受体相互 作用，调控基因表达，参与应激反应和免疫调节等过程。
易化扩散
经载体介导或通道介导的物质 跨膜转运，顺浓度梯度进行，
需要能量。
主动运输
物质逆浓度梯度跨膜转运，需 要载体和能量。
胞吞胞吐
大分子物质或团块通过细胞膜 的膜泡运输，顺浓度梯度进行
，需要能量。
主动运输和被动运
主动运输
物质逆浓度梯度跨膜转运，需要载体 和能量。例如，钠离子进入细胞。
被动运输
物质顺浓度梯度跨膜转运，分为简单 扩散和易化扩散。例如，二氧化碳从 细胞内到细胞外。
02
受体酪氨酸激酶介导的信号转导
受体酪氨酸激酶是一类重要的生长因子受体，它们通过磷酸化下游分子，
激活多种信号转导通路，调控细胞生长、增殖和分化。
03
核受体介导的信号转导
核受体是一类配体依赖性的转录因子，它们能够识别特定的DNA序列，
调控基因表达。核受体介导的信号转导在代谢、生殖和神经系统等方面
具有重要作用。
用于研究细胞膜上的离子通道和跨膜蛋白 的电生理特性。
细胞膜研究的新发现和成果
细胞膜上存在跨膜蛋白复合物，参与 信号转导、物质转运和能量转换等生 命活动。
细胞膜上的蛋白质可以形成分子伴侣， 帮助其他蛋白质进行正确折叠和运输。
细胞膜具有流动性，膜蛋白和膜脂可 以相互运动，这种流动性对细胞的生 长、分裂和迁移等过程具有重要影响。
细胞膜和细胞表面PPT课件
脂双层结构的形成
the polar head groups in all phospholipids can pack together into the characteristic bilayer structure. Sphingomyelins are similar in shape to phosphoglycerides and can form mixed bilayers with them. Cholesterol and other steroids are too hydrophobic to form a bilayer structure unless they are mixed with phospholipids.
膜脂——生物膜的基本组成成分
Three Classes of Lipids Are Found in Biomembranes
膜脂可分为三大类，磷脂（磷脂甘油）， 鞘脂和胆固醇
A typical biomembrane is assembled from phosphoglycerides,sphingolipids, and steroids. All three classes of lipids are amphipathic molecules having a polar (hydrophilic) head group and hydrophobic tail.
in plasma membranes from human erythrocytes, almost all the sphingomyelin and phosphatidylcholine, both of which form less fluid bilayers, are found in the exoplasmic leaflet. In contrast, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, and phosphatidylinositol, which form more fluid bilayers, are preferentially located in the cytosolic leaflet.
细胞膜与细胞表面(共67张PPT)
二、锚定连接(anchoring junctions)：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(focal adhesion)
第一节 细胞膜与细胞表面特化结构
膜均衡技术（film balance）
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：
1. 双分子片层模型（也称Danielli-Davson 模型）
2. 单位模型（unit membrane model） 3. 流动镶嵌模型 （fluid mosaic model ）
究中有广阔应用前景。
三、膜蛋白
（一）类型
膜周边蛋白（peripheral proteins)或外在膜蛋白
（extrinsic protein） 膜内在蛋白（integral proteins）
（二）膜内在蛋白与膜脂结合的方式 （三）去垢剂（detergent）
(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。
分子，含糖量可达90%-95%。
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）
（二）膜蛋白的流动性
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(focal adhesion)
第一节 细胞膜与细胞表面特化结构
膜均衡技术（film balance）
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：
1. 双分子片层模型（也称Danielli-Davson 模型）
2. 单位模型（unit membrane model） 3. 流动镶嵌模型 （fluid mosaic model ）
究中有广阔应用前景。
三、膜蛋白
（一）类型
膜周边蛋白（peripheral proteins)或外在膜蛋白
（extrinsic protein） 膜内在蛋白（integral proteins）
（二）膜内在蛋白与膜脂结合的方式 （三）去垢剂（detergent）
(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。
分子，含糖量可达90%-95%。
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）
（二）膜蛋白的流动性
细胞膜及其表面细胞生物学优秀课件
（一）膜的不对称性
1、膜蛋白分布的不对称性 1) 膜蛋白在脂双分子层中、膜内外的位置分布是不对称的 2) 膜蛋白在膜内的排布方向是不对称的
2、膜脂的不对称性 1) 磷脂：磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布在膜外层
磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸多分布在膜内层 2) 胆固醇：主要分布在膜外层。 3) 糖脂 :全部分布在膜外层。
3、脂锚定蛋白 (lipid-anchored protein)
又称脂连接蛋白，这类膜蛋白定位于膜的两侧，类似于 膜周边蛋白，但与其不同的是以共价键与脂双层分子结 合，因此，分离锚定蛋白须用去垢剂或有机溶剂处理。
一、膜的化学组成
(三) 膜糖
共价键
单糖或多聚糖 + 膜 脂
共价键
单糖或多聚糖 + 膜蛋白
一、膜的化学组成
(二) 膜蛋白
1、膜内在蛋白 (integral protein)
贯穿脂双层，两端露出膜内外——跨膜蛋白
非胞质面 脂 双 分 子 层
胞质面
1 单次穿膜： 单条a-螺旋贯穿脂质双层
2 多次穿膜： 数条a-螺旋折返穿越脂质双层
内在膜蛋白具有双亲性，其亲水区域暴露在膜的内外表面与水相吸， 它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过疏水键结合， 不易分离提纯。
二、膜的分子结构
★★（三）液态镶嵌模型（fluid mosaic model）
1972年，Singer 和 Nicolson 总结提出，主要论点：
1. 流动的脂双分子层构成生物膜的连续主体。 2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂双分子层中或附着在膜表面。 3.强调了膜的流动性和不对称性。
评价： 液态镶嵌模型可以解释
(一) 膜脂
生物膜上的脂类统称膜脂。
1、膜蛋白分布的不对称性 1) 膜蛋白在脂双分子层中、膜内外的位置分布是不对称的 2) 膜蛋白在膜内的排布方向是不对称的
2、膜脂的不对称性 1) 磷脂：磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布在膜外层
磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸多分布在膜内层 2) 胆固醇：主要分布在膜外层。 3) 糖脂 :全部分布在膜外层。
3、脂锚定蛋白 (lipid-anchored protein)
又称脂连接蛋白，这类膜蛋白定位于膜的两侧，类似于 膜周边蛋白，但与其不同的是以共价键与脂双层分子结 合，因此，分离锚定蛋白须用去垢剂或有机溶剂处理。
一、膜的化学组成
(三) 膜糖
共价键
单糖或多聚糖 + 膜 脂
共价键
单糖或多聚糖 + 膜蛋白
一、膜的化学组成
(二) 膜蛋白
1、膜内在蛋白 (integral protein)
贯穿脂双层，两端露出膜内外——跨膜蛋白
非胞质面 脂 双 分 子 层
胞质面
1 单次穿膜： 单条a-螺旋贯穿脂质双层
2 多次穿膜： 数条a-螺旋折返穿越脂质双层
内在膜蛋白具有双亲性，其亲水区域暴露在膜的内外表面与水相吸， 它们的疏水区域嵌入膜内，与脂类分子疏水尾部通过疏水键结合， 不易分离提纯。
二、膜的分子结构
★★（三）液态镶嵌模型（fluid mosaic model）
1972年，Singer 和 Nicolson 总结提出，主要论点：
1. 流动的脂双分子层构成生物膜的连续主体。 2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂双分子层中或附着在膜表面。 3.强调了膜的流动性和不对称性。
评价： 液态镶嵌模型可以解释
(一) 膜脂
生物膜上的脂类统称膜脂。
细胞膜及其表面结构PPT课件
三）膜糖类
➢与膜脂或膜蛋白结合成糖脂或糖蛋白，仅分布于 膜的外表面。
➢主要为一些低聚糖组成，如半乳糖、甘露糖、岩 藻糖、半乳糖胺、葡萄糖、葡萄糖胺、唾液酸等 七种。
第19页/共59页
细 胞 被
膜
蛋
脂
白
双
层
细胞质
第20页/共59页
血型糖蛋白
第21页/共59页
二、细胞膜的分子结构
第22页/共59页
主要形式为紧密连接（tight junction) ； 分子机制：相邻细胞的特殊膜蛋白相互交联
（嵴线）封闭了细胞之间的空隙。
特点：细胞膜之间连接紧密，无空隙； 分布：广泛存在于各种上皮细胞之间。
第41页/共59页
细胞膜 细胞间隙 （嵴线）
第42页/共59页
紧密连接的功能
1、形成渗漏屏障，起重要的封闭作用； 例：血脑屏障和血胎屏障
3）膜流动性的生理意义
➢ 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。
第29页/共59页
2、质膜的不对称性
➢膜脂分布的不对称性：脂类双分子层内外两层
脂质分子种类、含量和比例均不相同；
➢膜蛋白分布的不对称性：没有任何一种蛋白是
总之：锚定连接将相邻 细胞的骨架系统或将细 胞与基质相连形成一个 坚强、有序的细胞群体。
第53页/共59页
三、通讯连接（communicating junction）
• 除了连接作用以外，还具有介导细 胞间通讯的作用； • 是动物细胞（包括人）间最主要的 一种连接方式； • 包括：间隙连接和突触连接。
旧称脑磷脂； ④ 磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI。
《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构PPT精品课件
3.进行细胞间的信息交流
（2）通过相邻两个细胞的细胞膜接触
膜上的信息分子→膜上的受体
相邻两个细胞的细 胞膜接触，信息从一 个细胞传递到另一个 细胞。例如，精子和 卵细胞之间的识别和 结合
3.进行细胞间的信息交流
（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过 通道进入另一个细胞。
胞间连丝
例如：高等植物细 胞之间通过胞间连丝 相互连接，也有信息 交流的作用
验证实验
细胞吸水涨破，内容物流出
离心之后进 行提取获得细胞 膜，对细胞膜进 行化学成分分析
选材： 哺乳动物成熟的红细胞 ①无细胞壁，②无细胞核 和众多的细胞器。
结论： 细胞膜中的脂质有磷脂
和胆固醇，其中磷脂含量 最多
头部: 亲水性
尾部: 疏水性
膜外（水溶液）
膜内 （水溶液）
假说： 细胞膜中的磷脂分子呈双层排列
04 流动镶嵌模型
①细胞膜主要是由磷脂分子 和蛋白质分子构成
②磷脂双分子层是膜的基本支 架，其内部是磷脂分子的疏水 端，水溶性分子或离子不能自 由通过，因此具有屏障作用。
③蛋白质分子以不同方式镶 嵌在磷脂双分子层中：有的 镶在磷脂双分子层表面，有 的部分或全部嵌入磷脂双分 子层中，有的贯穿于整个磷 脂双分子层。这些蛋白质分 子在物质运输等方面具有重 要作用。
2.控制物质进出细胞
营养物质
代谢 废物
分泌物
鉴别动物细胞是否死亡 常用台盼蓝染液。
病毒病菌
活细胞的细胞膜具有选择透过 性，这种控制既具有普遍性，又 具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
（1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流
信号分子→血液→靶细 胞的受体
内分泌细胞的激素 （如胰岛素），随血 液到达全身各处，与 靶细胞的细胞膜表面 的受体结合，将信息 传递给靶细胞。
细胞膜与细胞表面 ppt课件
ppt课件
26
膜脂的流动性
膜脂的流动性的产生————膜脂分子的侧向运动. 膜脂流动性的影响因素
1 脂分子本身性质（脂肪酸链越短,不饱和程度越高,膜脂的流
3. 摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。
4. 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。
5. 翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。是在翻转酶
（flippase）的催化下完成。
6. 旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动。
ppt课件
19
脂质体（liposome）
脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂 双层膜的趋势而制备的人工膜。
(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
ppt课件
20
脂质体的应用
研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质； 脂质体中裹入DNA可用于基因转移； 在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体
第四章 细胞膜与细胞表面
ppt课件
1
细胞膜上 —— 细胞膜与膜骨架 细胞膜之间—— 多种细胞连接 细胞膜外 —— 细胞外被和细胞外基质
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
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12
二、膜的化学组成
脂类约50％、蛋白质40％、糖1－10％ 膜的化学组成比例随着膜的种类不同而有很大不同
膜的类别
蛋白质
脂类
糖
髓鞘
18
人红细胞
49
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不同板块
三、细胞膜的特性
不对称性 流动性
动画
不对称性：
膜脂分子分布不对称 膜蛋白分子分布不对称 膜糖类分子分布不对称
动画
膜脂的不对称性：
内外两层的脂类分子不同。 如红细胞膜：
鞘磷脂和大多数磷脂酰胆碱位于外层 磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺位于内层 糖脂位于细胞膜脂双层的外侧 (糖脂位于内膜系统的非细胞质侧)
磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 鞘磷脂 肌醇磷脂（含量少、在信息传递中起 作用）
图 示
膜 磷 脂 的 分 子 结 构 模 型
图示 四种磷脂分子结构模式图
糖（
基 （
头 部 无
极磷
糖
性 ）
酸 ）
+
脂
脂 肪
酸
链
（
尾
部
）
胆固醇
羟基（极性头部）+脂肪酸链（尾部）
膜脂的分子结构特点： 膜脂分子都是兼性分子（双亲媒性分子）
相互交织形成的一层绒毛状 的多糖物质。
细胞被
一个膜蛋白可结合多
个糖链；一个膜脂分子只结 合一个糖链
二、细胞膜的分子结构
关于细胞膜的分子结构，提出的模 型很多，但目前比较公认的是液态 镶嵌模型，所以在此主要介绍这一 模型。
动画
液态镶嵌模型
内容：把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排 列的液态体，是一种动态的、不对称性的具有流动性 的结构。
（三）膜糖类
分布： 细胞膜表面（外侧） 内膜系统的非质侧
种类：半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、葡萄 糖、葡萄糖胺、唾液酶，共七种。（自然界中有 100多种）
存在形式：与膜蛋白或膜脂共价结合形成糖蛋白和 糖脂，即以糖蛋白和糖脂的形式存在于细胞膜表 面形成细胞被。
细胞被（cell coat）或糖萼 细胞膜表面的糖蛋白和糖脂的糖链
返回
“两暗一明” 暗 明 暗
图示 示单位膜 返回
内膜系统包括： 膜相结构包括： 胞内膜包括：
内质网 高尔基复合体 溶酶体 核膜 小泡、液泡等
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体 细胞膜
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体
返回
细胞膜
第三章 细胞膜及其表面结构
细胞膜：围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜
或原生质膜。
图示 光学显微镜下人肝细胞模式图
返回
细胞膜出现的意义及作用：
原始生命进化的关键，细胞形成的前提； 限定细胞范围，保持细胞内外的区别； 物质运输（进行细胞内外物质的运输）； 可识别、接受外界信号，进行信息传递。 即：保持细胞有相对独立和稳定的内环境， 它是细胞膜内外物质流、信息流、能量流的 出入门户。
60
Hela细胞
60
牛视网膜杆状细胞 51
革兰氏阳性菌
75
类菌质体
58
79
50-51 43 42 54
40 40 49 25 37
3
7.5 8 4 2-4 5-10 2.4 4
1.5
0.23
1.1 1.3
1.5 1.5 1.0 3.0 1.6
（一）膜脂
膜脂分子的种类：
磷脂（主要）占50%以上 糖脂 胆固醇
细胞膜的化学组成 细胞膜的分子结构模型 动画 细胞膜的特性 细胞膜的性质
返回
细胞膜的化学组成
膜脂 膜蛋白 膜糖类
50% 40% 10%左右
表：各种生物膜组成近似值
膜
蛋白质（％） 脂类（％） 糖类（％） 蛋白质／脂类
髓鞘 质膜
血小板 人红细胞 变形虫 小鼠肝细胞
18
33-42 49 54 46
淋巴细胞
（二）膜蛋白
膜蛋白的类型：
整合蛋白（integral protein ），占70---80% 镶嵌蛋白 跨膜蛋白
膜周边蛋白（peripheral protein），占20-30%
膜蛋白与脂双层分子的结合方式
膜蛋白的功能
膜内在蛋白的功能： 受体（识别，传递信息） 载体蛋白（物质运输） 酶（催化、供能如ATP酶） 通道蛋白 抗原（镶嵌在膜中的糖蛋白或糖脂 如血型
所以又提出“晶格镶嵌模型”和“板块模型”作 为补充。
动画
“晶格镶嵌模型”中提出“界两脂（boundary lipid）”(晶格)可控制脂类分子的运动。
界面脂
界面脂：镶 嵌蛋白周围， 一个分子厚 的不移动的 脂质分子。
动画
动画
“板块模型”中 提出膜的不同区 域可形成大小、 刚性不同的脂质 区（板块）说明 膜流动性的不均 匀性。
动画
优点： 1、能解释许多膜功能现象，如物质运输、信
号识别、能量转换等。 2、说明了膜的动态性（流动性）。 3、说明了膜功能的不对称性。
动画
缺点：
１、未说明膜蛋白分子对脂类分子流动性的控制作用。 实际上特定的膜蛋白酶周围需要有特定的磷脂才 有活性，如钠、钾-ATP酶需要有磷脂酰丝氨酸、 钙-ATP酶需要有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 ２、未说明膜各部分流动性的不均匀性。
抗原） G蛋白（介导信号转导）
膜脂双分子层构成膜的主 体或骨架。 膜蛋白插入脂双分子层中 或附于脂双层表面。膜蛋 白是膜功能的承担者。
如图示：
人红细胞膜的血型糖蛋白 为膜内在蛋白（跨膜蛋 白），决定血型。
图示 血型糖蛋白的结构
膜周边蛋白的功能： 运动蛋白（有肌动蛋白、肌球蛋白的性质）
参入细胞胞吞作用 参入细胞变形运动 参入细胞质分裂时胞膜的分隘作用 调节镶嵌蛋白的位置 支持蛋白（桥粒蛋白）
返回
关于“膜”的几个概 念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。 膜相结构：具有膜的一切细胞结构。 内膜系统：在结构、功能及发生上为连续统一体的
细胞内膜相结构。 单位膜：生物膜的结构单位。
电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明”的三 层结构通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单 位膜。
即：有一个极性的“头部”（含磷酸等极性基团， 有亲水性），两条非极性的“尾部”（脂肪
酸链、有疏水性）。
膜脂分子的排列特性
膜脂分子在水溶液中可能有两种形式： 球状的分子团 双分子层(bila 了更进一步减少双分 子层两端疏水部与水 接触的机会，脂质分 子在水中排成双分子 层后往往易于形成一 种自我封闭的结构-脂 质体
动画
主要论点： 1、连续的脂质双分子构成膜的主体（骨
架），它具有液晶态特性，不仅有固体分子排 列的有序，且有液体分子的流动性。
2、球形蛋白质分子嵌入，贯穿或附着于脂 双分子层中。
3、糖类附着在膜的外表面，与表层的脂类 和蛋白质结合形成糖蛋白和糖脂。
故名 液态 镶嵌模型 此模型是现在公认的膜结构模型
三、细胞膜的特性
不对称性 流动性
动画
不对称性：
膜脂分子分布不对称 膜蛋白分子分布不对称 膜糖类分子分布不对称
动画
膜脂的不对称性：
内外两层的脂类分子不同。 如红细胞膜：
鞘磷脂和大多数磷脂酰胆碱位于外层 磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺位于内层 糖脂位于细胞膜脂双层的外侧 (糖脂位于内膜系统的非细胞质侧)
磷脂
磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 鞘磷脂 肌醇磷脂（含量少、在信息传递中起 作用）
图 示
膜 磷 脂 的 分 子 结 构 模 型
图示 四种磷脂分子结构模式图
糖（
基 （
头 部 无
极磷
糖
性 ）
酸 ）
+
脂
脂 肪
酸
链
（
尾
部
）
胆固醇
羟基（极性头部）+脂肪酸链（尾部）
膜脂的分子结构特点： 膜脂分子都是兼性分子（双亲媒性分子）
相互交织形成的一层绒毛状 的多糖物质。
细胞被
一个膜蛋白可结合多
个糖链；一个膜脂分子只结 合一个糖链
二、细胞膜的分子结构
关于细胞膜的分子结构，提出的模 型很多，但目前比较公认的是液态 镶嵌模型，所以在此主要介绍这一 模型。
动画
液态镶嵌模型
内容：把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排 列的液态体，是一种动态的、不对称性的具有流动性 的结构。
（三）膜糖类
分布： 细胞膜表面（外侧） 内膜系统的非质侧
种类：半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、葡萄 糖、葡萄糖胺、唾液酶，共七种。（自然界中有 100多种）
存在形式：与膜蛋白或膜脂共价结合形成糖蛋白和 糖脂，即以糖蛋白和糖脂的形式存在于细胞膜表 面形成细胞被。
细胞被（cell coat）或糖萼 细胞膜表面的糖蛋白和糖脂的糖链
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“两暗一明” 暗 明 暗
图示 示单位膜 返回
内膜系统包括： 膜相结构包括： 胞内膜包括：
内质网 高尔基复合体 溶酶体 核膜 小泡、液泡等
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体 细胞膜
内质网 高尔基复合体 溶酶体 过氧化酶体 核膜 小泡、液泡等 线粒体
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细胞膜
第三章 细胞膜及其表面结构
细胞膜：围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜
或原生质膜。
图示 光学显微镜下人肝细胞模式图
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细胞膜出现的意义及作用：
原始生命进化的关键，细胞形成的前提； 限定细胞范围，保持细胞内外的区别； 物质运输（进行细胞内外物质的运输）； 可识别、接受外界信号，进行信息传递。 即：保持细胞有相对独立和稳定的内环境， 它是细胞膜内外物质流、信息流、能量流的 出入门户。
60
Hela细胞
60
牛视网膜杆状细胞 51
革兰氏阳性菌
75
类菌质体
58
79
50-51 43 42 54
40 40 49 25 37
3
7.5 8 4 2-4 5-10 2.4 4
1.5
0.23
1.1 1.3
1.5 1.5 1.0 3.0 1.6
（一）膜脂
膜脂分子的种类：
磷脂（主要）占50%以上 糖脂 胆固醇
细胞膜的化学组成 细胞膜的分子结构模型 动画 细胞膜的特性 细胞膜的性质
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细胞膜的化学组成
膜脂 膜蛋白 膜糖类
50% 40% 10%左右
表：各种生物膜组成近似值
膜
蛋白质（％） 脂类（％） 糖类（％） 蛋白质／脂类
髓鞘 质膜
血小板 人红细胞 变形虫 小鼠肝细胞
18
33-42 49 54 46
淋巴细胞
（二）膜蛋白
膜蛋白的类型：
整合蛋白（integral protein ），占70---80% 镶嵌蛋白 跨膜蛋白
膜周边蛋白（peripheral protein），占20-30%
膜蛋白与脂双层分子的结合方式
膜蛋白的功能
膜内在蛋白的功能： 受体（识别，传递信息） 载体蛋白（物质运输） 酶（催化、供能如ATP酶） 通道蛋白 抗原（镶嵌在膜中的糖蛋白或糖脂 如血型
所以又提出“晶格镶嵌模型”和“板块模型”作 为补充。
动画
“晶格镶嵌模型”中提出“界两脂（boundary lipid）”(晶格)可控制脂类分子的运动。
界面脂
界面脂：镶 嵌蛋白周围， 一个分子厚 的不移动的 脂质分子。
动画
动画
“板块模型”中 提出膜的不同区 域可形成大小、 刚性不同的脂质 区（板块）说明 膜流动性的不均 匀性。
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优点： 1、能解释许多膜功能现象，如物质运输、信
号识别、能量转换等。 2、说明了膜的动态性（流动性）。 3、说明了膜功能的不对称性。
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缺点：
１、未说明膜蛋白分子对脂类分子流动性的控制作用。 实际上特定的膜蛋白酶周围需要有特定的磷脂才 有活性，如钠、钾-ATP酶需要有磷脂酰丝氨酸、 钙-ATP酶需要有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 ２、未说明膜各部分流动性的不均匀性。
抗原） G蛋白（介导信号转导）
膜脂双分子层构成膜的主 体或骨架。 膜蛋白插入脂双分子层中 或附于脂双层表面。膜蛋 白是膜功能的承担者。
如图示：
人红细胞膜的血型糖蛋白 为膜内在蛋白（跨膜蛋 白），决定血型。
图示 血型糖蛋白的结构
膜周边蛋白的功能： 运动蛋白（有肌动蛋白、肌球蛋白的性质）
参入细胞胞吞作用 参入细胞变形运动 参入细胞质分裂时胞膜的分隘作用 调节镶嵌蛋白的位置 支持蛋白（桥粒蛋白）
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关于“膜”的几个概 念：
生物膜：细胞中所有的膜结构统称生物膜。 生物膜=细胞膜+胞内膜
胞内膜：细胞内所有的膜结构。 膜相结构：具有膜的一切细胞结构。 内膜系统：在结构、功能及发生上为连续统一体的
细胞内膜相结构。 单位膜：生物膜的结构单位。
电镜下观察生物膜，可见为“两暗一明”的三 层结构通常将这三层结构型式作为一个单位，称为单 位膜。
即：有一个极性的“头部”（含磷酸等极性基团， 有亲水性），两条非极性的“尾部”（脂肪
酸链、有疏水性）。
膜脂分子的排列特性
膜脂分子在水溶液中可能有两种形式： 球状的分子团 双分子层(bila 了更进一步减少双分 子层两端疏水部与水 接触的机会，脂质分 子在水中排成双分子 层后往往易于形成一 种自我封闭的结构-脂 质体
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主要论点： 1、连续的脂质双分子构成膜的主体（骨
架），它具有液晶态特性，不仅有固体分子排 列的有序，且有液体分子的流动性。
2、球形蛋白质分子嵌入，贯穿或附着于脂 双分子层中。
3、糖类附着在膜的外表面，与表层的脂类 和蛋白质结合形成糖蛋白和糖脂。
故名 液态 镶嵌模型 此模型是现在公认的膜结构模型