细胞膜的化学组成
医学细胞生物学解答题重点

1 细胞膜主要由哪些物质构成?它们在膜结构中各起什么作用?答:细胞膜的化学组成:脂类(磷脂、胆固醇、糖脂)、蛋白质、糖类磷脂--细胞膜的基本成分。
胆固醇的功能:调节细胞膜的流动性、稳固性。
糖脂的作用:位于质膜的非胞质面作为某些分子的受体,与细胞识别、信号传导有关。
膜蛋白功能:①转运分子进出细胞②接受周围环境中激素或其他化学物质信号,递到细胞内③支撑连接细胞骨架成分与细胞间质成分④与细胞分化和细胞间连接有关⑤结合于膜上的各种酶能催化细胞各种化学反应。
2 细胞膜中摸蛋白有何重要功能?膜蛋白以什么方式与脂双层结合?膜蛋白功能:①转运分子进出细胞②接受周围环境中激素或其他化学物质信号,递到细胞内③支撑连接细胞骨架成分与细胞间质成分④与细胞分化和细胞间连接有关⑤结合于膜上的各种酶能催化细胞各种化学反应。
膜蛋白分成三类:膜内在蛋白、膜外在蛋白、脂锚定蛋白结合方式:膜内在蛋白全部或部分插入细胞膜内,直接与脂双分子层的疏水区域相互作用。
膜外在蛋白:不直接与脂双层疏水部分相互连接,一般以非共价键附着在脂类分子头部极性区或跨膜蛋白亲水区的一侧,间接与膜结合。
脂锚定蛋白:一般通过共价键与脂双层内的脂类分子结合。
3、细胞膜有何特性?该特性对膜的功能有何作用?细胞膜的特性:不对称性(膜脂的不对称性、膜蛋白的不对称性、膜糖的不对称性)、流动性细胞膜的不对称性保证了膜功能的方向性和生命活动的高度有序性。
细胞膜的流动性是功能活动的保证。
4、举例说明细胞膜的不对称性与其功能(吸收、信号传导)得方向性相适应。
5、哪些因素影响膜的流动性?①脂肪酸链的饱和程度②脂肪酸链的长短③胆固醇的双重调节作用,当温度在相变温度以上时,限定膜的流动性,当温度在相变温度以下时,防止脂肪酸链相互凝集④卵磷脂与鞘磷脂的比值,比值越大,流动性越大⑤膜蛋白的影响,嵌入得蛋白越多,膜流动性越小⑥膜脂的极性基团、环境温度、PH、离子强度及金属离子等6 、以Na+-K+泵为例,说明细胞的主动运输。
细胞膜

第四章细胞膜细胞膜(cell membrane)概念:是包围在细胞质表面的一层界膜,使得细胞质与外界环境相隔开,由脂双层构成基本结构,又称质膜(plasma membrane)。
生物内膜:真核细胞内的膜相结构。
如:核膜,内质网,高尔基复合体,溶酶体等。
(注意:线粒体不属于生物内膜)生物膜(biological membrane)概念:细胞质膜和细胞内的膜结构在化学组成,结构和功能等方面具有相似性,总称为生物膜。
特征:生物膜有共同结构特征,在透射电镜下表现为“两暗夹一明”的三层结构,又称为单位膜(unit membrane)一.细胞膜的化学组成1.膜脂(membrane lipid):细胞膜上的脂类物质总称为膜脂。
磷脂酰胆碱:含量最多二磷脂酰甘油(心磷脂):只存在线粒体和某些细菌质膜上甘油磷脂磷脂(phospholipid)磷脂酰肌醇:含量最少,主要位于膜的内层,但在细胞信号传导中其重要作用鞘磷脂:以鞘胺醇为骨架,与一条脂肪酸链组成疏水尾部,亲水头部为磷脂化胆碱。
结构特征:双亲水性分子在膜中含量较少,而在脑和神经细胞膜中特别丰富,因此也称神经鞘磷脂,而在原核细胞和植物细胞中没有。
两类磷脂的特性:具有亲水头部和疏水的尾部,在水中会自发排列。
胆固醇(cholesterol):分布于磷脂分子之间,其极性头部紧靠磷脂极性头部。
作用:调节脂双层流动性和加强膜的稳定性,降低水溶性物质的通透性糖脂(glycolipid):是含糖而不含磷脂的脂类。
由脂类和寡糖组成,含一个或者几个糖基的类脂。
结构与鞘磷脂相似,属于鞘胺醇的衍生物。
作用:存在于膜的非胞质面单层,糖基暴露于细胞表面,可作为受体参与细胞识别及信号转导的过程。
2.膜蛋白(membrane proteins ):是膜功能的主要体现者膜内在蛋白:嵌入脂双层的内部,与膜结合非常紧密。
膜外周蛋白:水溶性,通过静电、离子键、氢键等与膜作用分布在细胞膜的表面脂锚定蛋白:通过与之共价相连的脂分子(脂肪酸或糖脂)插入膜的脂双分子层中,从而锚定在膜上。
细胞膜的分子生物学

质膜外表面的蛋白 寡糖链结合
共价键与磷脂酰肌醇相连的
3 膜糖类
细胞外被(cell coat):膜糖类以糖蛋白或糖脂的形 式均匀分布在生物膜的非胞质面。
功能:有助于蛋白质在膜上的定位与固定,参与细 胞识别及与周围环境的相互作用。
细 胞 被 脂 双 层
细胞内
二、细胞膜的特性
(一)细胞膜的不对称性(asymmetry) 1. 膜脂分布的不对称
钠钾泵机制
(2)钙泵(Ca2+-ATP酶)ATP直接供能
通常细胞内钙离子浓度(10-7M)显著低于 细胞外钙离子浓度(10-3M),这种浓度差 由钙泵维持。
位置:质膜和内质网膜上
每分解一个ATP分子,泵出2个Ca2+。
例:肌质网(sarcoplasmic reticulum)上的 钙离子泵 ,肌细胞膜去极化后引起肌质网 上的钙离子通道打开,大量钙离子进入细 胞质,引起肌肉收缩之后由钙离子泵将钙 离子泵回肌质网。
磷脂酰肌醇(PI) 鞘磷脂(SM)
磷脂的分子结构
甘油磷脂:以甘油为骨架,甘油分子的1、2位 羟基分别与脂肪酸形成酯键, 3位羟基与磷酸 形成酯键。磷酸基团分别与胆碱、乙醇胺、丝 氨酸或肌醇结合,即形成甘油磷脂分子的头部。
鞘磷脂(SM):以鞘氨醇代替甘油。鞘磷脂及其 代谢产物神经酰胺等参与各种细胞活动,如细胞 分化、凋亡和增殖。
㈠ 简单扩散(simple diffusion)
影响因素:
分子量越小 脂溶性越强 非极性比极性分子
过脂双层膜速率越快
特点:
①沿浓度梯度扩散 高-低 ②不需要提供能量 ③不需要膜蛋白协助
二、易化扩散
也称促进扩散(facilitated diffusion)。 特点: ①转运速率高; ②运输速率同物质浓度成
003-细胞膜(1)(细胞-2012五)

Acetylcholine
Ca2+ result in contraction
(三).膜糖类:
动物细胞膜中的糖类有7种:D-葡萄糖、D-半乳糖、D甘露糖、L-岩藻糖、N-乙酰半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺和 唾液酸。 (1). 糖蛋白(glycoprotein):糖与肽链的氨基端共价结合。 (2). 糖脂(glycolipid):糖与脂类分子亲水端共价结合。 依寡糖链的单糖的数量种类结合方式排列顺序及有无 分支,可构模型(The Lamella Structure Model) Danielli 于1935年提出: 细胞膜为“蛋白质-磷脂-蛋白 质” 的三夹层结构。
2.单位膜模型(The Unit Membrane Model) Robertson — 单位膜(1960)
3.液态镶嵌模型(The Fluid Mosaic Model) 细胞膜是镶嵌着蛋白质的磷脂双分子层,具有流动性 和不对称性。 该模型解释了膜的流动性是膜某些功能(受体的移动) 得以完成的前提,而膜表面物质(蛋白质)分布的不对称性 决定了膜表面功能的不对称性。
O型:细胞膜(蛋白)-葡萄糖-半乳糖-乙酰葡萄糖胺半乳糖-岩藻糖(构成H抗原) A型:细胞膜-H抗原(半乳糖)-乙酰氨基半乳糖 B型:细胞膜-H抗原(半乳糖)-D型半乳糖
三. 细胞膜的结构:
Overton — 质壁分离、膜的通透性 — 细胞膜由脂类 组成(1895)
Gorter — 膜为脂质双分子层(1925)
去垢剂(detergent):一端亲水另一端疏水的双极性小分子。
有离子去垢剂(十二烷基磺酸钠SDS使膜崩解,膜 蛋白变性)和非离子去垢剂(Triton X-100使膜崩解,但 不使蛋白质变性,常用于显示细胞骨架)两种。
高中生物-细胞膜课件

②化学突触是存在于可兴奋细胞之间的连接方式,它通 过释放神经递质来传导神经冲动。化学突触是相对于电 突触而言的,它们共同完成可兴奋细胞之间的通讯。
第十八页,编辑于星期五:十点 二十三分。
③间隙连接 两个细胞的质膜之间有2—3 nm的间隙又 称缝隙连接。 构成间隙连接的根本单位称连接小体或连接子。连接 子是一种颗粒结构,由6个跨膜蛋白分子构成中央为 1.5—2 nm的孔道,一些小分子可通过。 相邻细胞膜连接子两两相对,形成一个间隙连接,为 细胞间物质交换、信息传递提供直接通道。 间隙连接主要分布于上皮、平滑肌及心肌等组织细胞 间。
⑶通讯连接 通讯连接包括间隙连接、植物细胞中的胞间 连丝、神经细胞间的化学突触。
①胞间连丝是植物细胞间特有的连接方式。如图1— 1—20所示,在胞间连丝连接处的细胞壁不连续,相 邻细胞的细胞膜共同形成20 nm ~40nm的管状结构, 是物质从一个植物细胞进入到另一个植物细胞的通路, 它在植物细胞间的物质运输和信息传递中具有重要作 用。
由细胞膜上受体、G蛋白以及PIP2磷酸二酯酶〔PDE) 组成
第二十三页,编辑于星期五:十点 二十三分。
③具有酪氨酸蛋白激酶活性的受体信号通路 一些生长因子和靶细胞膜的相应受体结合后,受体 本身的酪氨酸蛋白激酶活性被激活,将细胞内靶蛋 白的酪氨酸残基磷酸化,从而引起细胞反响。
第二十四页,编辑于星期五:十点 二十三分。
第十五页,编辑于星期五:十点 二十三分。
⑵锚定连接 锚定连接在机体组织内分布很广泛。通过锚定
连接可将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连,形成 一个坚挺、有序的细胞群。
锚定连接具有两种不同形式:与中间纤维相连接的锚定连接 主要包括桥粒和半桥粒;与肌动蛋白纤维相连接的锚定连
细胞膜的化学成分主要是什么

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细胞膜的化学组成及其分子排列形式

细胞膜的化学组成及其分子排列形式篇一:嘿,朋友!你知道吗?细胞膜这玩意儿可太神奇啦!它就像是我们细胞的“保护神”,把细胞里面的东西好好地守护着,又能有选择地让外面的东西进来。
那它到底是由啥组成,又是怎么排列的呢?今天咱就来好好唠唠!先说这细胞膜的化学组成吧。
细胞膜主要是由脂质、蛋白质和糖类这三大类物质组成的。
这脂质啊,就好比是建房子的砖头,给细胞膜搭起了基本的框架。
你想想看,要是没有这脂质,细胞膜不就跟没了骨架的帐篷一样,软塌塌的啦?其中磷脂是脂质里最重要的成分。
磷脂分子有个有趣的特点,它一头亲水,一头疏水。
这就像一个性格两面的人,一面热情似火喜欢跟水亲近,另一面却冷若冰霜对水不理不睬。
这特性可重要了,正因为这样,磷脂分子在水里会自动排成两层,亲水的那头朝外,疏水的那头朝里,形成了细胞膜的基本结构。
蛋白质在细胞膜里那也是相当重要的角色!有的蛋白质就像镶嵌在细胞膜上的宝石,深深嵌在里面,有的呢,就像趴在细胞膜表面的小装饰,松松地连着。
这些蛋白质可不是光好看的,它们有着各种各样重要的功能。
比如说,有的能运输物质,就像勤劳的快递小哥,把细胞需要的东西送进来,把不要的东西运出去;有的能接收和传递信息,像个机灵的小信使,把外面的消息传给细胞里面。
还有糖类,它们经常和蛋白质或者脂质结合在一起,形成糖蛋白或者糖脂。
这就好比给细胞膜穿上了一件有特色的衣服,让细胞能被别的细胞识别出来。
你说这细胞膜的组成是不是特别巧妙?就像一个精心设计的机器,每个零件都有它独特的作用!再来说说这分子的排列形式。
细胞膜的脂质双分子层就像是一条流淌的小河,磷脂分子在里面自由自在地游动,但又不会乱跑,保持着一定的秩序。
蛋白质呢,就像是在小河里游泳的鱼儿,有的游得深,有的就在水面附近。
你看,细胞每天都在进行着各种复杂的活动,而细胞膜就像是一个尽职尽责的管家,有条不紊地管理着进出的物质和信息。
如果细胞膜出了问题,那细胞不就乱套了吗?所以说啊,细胞膜的化学组成及其分子排列形式简直太重要啦!它就像是一道神奇的魔法屏障,既保护着细胞,又让细胞能和外界保持良好的沟通。
细胞生物学-细胞-4章

细胞膜的化学组成与分子结构
ABO血型抗原
细胞膜的化学组成与分子结构
• 细胞膜的特性
• 脂双层与蛋白质围成屏障,还执行 物质运输、信号转导、细胞识别、 能量转化 等功能
• 膜的不对称性决定膜功能的方向性 • 1.膜脂的不对称性
• 脂双层的膜脂分布不对称,在含量、
比例上有差异
SM:鞘磷脂;PC:磷脂酰胆碱; PS:磷脂酰丝氨酸;PE:磷脂酰乙醇胺; PI:磷脂酰肌醇;CL:二磷脂酰甘油
著低于 油-水 界面表面张力,
推测 质膜中有 蛋白质;提出 “片层结构模型”(蛋白-磷脂--
-蛋白 三层夹板式结构)
细胞膜的化学组成与分子结构
• 单位膜模型
• 1959年,J.D.Robertson 电镜观察细胞膜“两暗夹一明”———单位 膜 • 单位膜模型:膜蛋白是单层肽链以β折叠 通过静电作用 与磷脂极性端 结合
• 细胞膜的脂类——膜脂,细胞膜的脂类——膜脂,约占50%,主要分为
三个类型:磷脂(phospholipid)、胆固醇(cholesterol)、糖脂(glycolipid)
• 1.磷脂构成膜脂的基本成分
• 磷脂占整个膜脂50%以上,分为两类:甘油磷脂 和 鞘磷脂 • 甘油磷脂:磷脂酰胆碱(卵磷脂PC)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂PE)、磷脂酰 丝氨酸(PS) 、磷脂酰肌醇(PI) • 甘油磷脂的共同特征:甘油分子的1、2位羟基分别与脂肪酸形成酯键; 3位羟基与磷酸形成酯键,磷酸基团结合 胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇
细胞膜的化学组成与分子结构
细胞膜的化学组成与分子结构
• 膜蛋白执行细胞膜的多种重要功能
• 膜蛋白:转运蛋白、酶、连接蛋白、受体蛋白 • 膜蛋白含量:轴突髓鞘﹤25%、线粒体内膜≈75%、大多膜 50%(蛋白 质分子数:脂类分子数=1:50) • 根据膜蛋白与脂双层结合方式,分为三类:内在膜蛋白、外在膜蛋白、 脂锚定蛋白
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2、外周蛋白
主要分布于细胞膜的内 表面,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。 外周蛋白具有肌动蛋白 与肌球蛋白的性质, 能产生收缩作用
3、脂锚定蛋白
又称脂连接蛋白,通过共价 键的方式同脂分子结合, 位于脂双层的外侧。 同脂的结合有两种方式: 蛋白质直接结合于脂双分 子层 蛋上蛋白质的结合方式
1、蛋白质穿越脂质双层 2、有的膜蛋白只部分肽链进入脂质 双层 3、某些膜蛋白通过与其他膜蛋白的非共价结合而保持 在脂质双层上 4、有一条或多条共价结合的脂肪酸链,把蛋 白固定在单层上
三、膜糖类
膜糖类约占细胞膜总重量的2%~10%。主要以糖 脂与糖蛋白的形式伸向细胞膜的外表面,构成细 胞外表面的微环境。
四、水和无机盐
水分子中的电荷分布是不对称 的,一侧显正电性,另一侧 显负电性,从而表现出电极 性,是一个典型的偶极子。 它既可以同蛋白质中的正电 荷结合,也可以同负电荷结 合。蛋白质中每一个氨基酸 平均可结合2.6个水分子。 由于水分子具有极性,产生静 电作用,因而它是一些离子 物质(如无机盐)的良好溶 剂。
磷脂分子的两条脂肪酸链是非极性分子,不 能和水分子结合,表现出明显的疏水性质。 既亲水又疏水的分子称为双亲媒性分子。
胆固醇分子结构示意图
脂质双层中胆固醇分子与磷脂分子的相互关系
二、膜蛋白
膜蛋白是细胞膜功能的主要承担者, 约占细胞总蛋白量的25% 外周蛋白 镶嵌蛋白
1、镶嵌蛋白
镶嵌蛋白也是既亲水又 疏水的双亲媒性分子。 镶嵌蛋白中有些蛋白质 横跨脂膜全层,两端 暴露于细胞膜的内外 环境,称为跨膜蛋白。
第三章
细 胞 膜
生 物 膜
细胞膜 胞内膜
第一节 细胞膜的化学组成
一、膜
脂
生物膜上的脂类统称为膜脂。一 般膜脂约占细胞膜化学组成的 50%。1μm2的细胞膜中有5×106 个脂类分子,一个动物细胞的细 胞膜上可达1×109个脂类分子。
磷脂分子头部由于 磷酸和碱基带有不 同的电荷,所以磷 脂是一个极性分子 ,是亲水性的。