1、任何細胞的外表都有一層極薄的膜包圍，借此把細胞內的原生質和外界環境分隔開來，這層膜叫做細胞膜或質膜。 1細胞膜的化學組成 細胞膜主要是由脂類(30%-80%)和蛋白質(20%-70%)組成，此外含有少量的糖類，形成糖脂和糖蛋白。 1膜脂 細胞膜所包含的脂類主要有三種：磷脂、膽固醇和糖脂，構成膜的主要支架。 二、細胞膜第一頁，編輯于星期五：十點 二十三分。三種脂類均具有親水、脂性質。它們包括一個親水的極性頭和一個疏水的非極性末端，這種一頭親水一頭疏水的分子稱為雙型性分子或稱雙親媒性分子。磷脂在脂類中含量最為豐富，占脂類的50-75%。它具有一個極性頭和兩個由脂肪酸鏈形成的非極性尾。膽固醇廣泛分布

2、在動物細胞膜中，細菌質膜不含，其存在能增加脂雙層的穩定性。2膜蛋白 細胞膜中膜蛋白的種類相當多，細胞膜的主要功能是由膜蛋白來實現的，可分為兩大根本類型：外在膜蛋白(或稱外周膜蛋白)和內在膜蛋白(或稱整合膜蛋白)。 第二頁，編輯于星期五：十點 二十三分。外在膜蛋白：分布細胞膜的內外外表，為水溶性蛋白，結合松散用比較溫和的方法即可從膜上別離。內在膜蛋白：分布于磷脂雙層中，甚至橫跨整個膜，結合緊密，只有采用較為劇烈的方式如去垢劑，才能別離。第三頁，編輯于星期五：十點 二十三分。 3膜糖類 膜結構中的糖類主要是與膜脂、膜蛋白以共價鍵形成的糖脂、糖蛋白。膜糖只存在于質膜的外外表，它們與細胞識別有關。 2

3、細胞膜的分子結構模型 2流動鑲嵌模型 1靜態單位膜模型 蛋白質-脂雙層-蛋白質暗-明-暗Singer和Nicolson于1972年通過對已有的模型進行修正而提出的第四頁，編輯于星期五：十點 二十三分。脂雙分子層是細胞膜的主要結構支架，磷脂分子以疏水性尾部相對，極性頭部朝向水相；膜蛋白為球蛋白，分布于脂雙層外表或鑲嵌脂分子中，有的甚至橫跨整個脂雙層；膜結構中蛋白質分子和脂類分子都能運動，具有流動性。 第五頁，編輯于星期五：十點 二十三分。3.膜的流動性和不對稱性膜的流動性是膜結構的根本特征，是指膜結構分子的運動性，包括膜脂和膜蛋白的運動，也是膜表現正常生理功能的條件1膜脂的流動性運動方式：側向擴

4、散、旋轉運動、旋轉異構運動、左右擺動和翻轉溫度：脂分子從液晶狀態轉變為凝膠狀態的溫度稱變相溫度。變相溫度越低，膜的流動性越大，反之越小。膜脂 的脂肪酸鏈：脂肪酸鏈的類型：飽和程度越高脂肪酸鏈，流動性越小。脂肪酸鏈的長度：脂肪酸鏈越長流動性越小。影響因素第六頁，編輯于星期五：十點 二十三分。膽固醇：膽固醇對膜脂的流動性的調節隨溫度的不同而改變，在變相溫度以上，使脂肪酸的運動性減弱，降低膜的流動性，在變相溫度以下，阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用，緩解低溫引起膜脂流動性劇烈下降。膜蛋白的流動性：細胞膜中蛋白質能以側向擴散方式運動。如人鼠細胞膜融合實驗。膜蛋白中與脂類的相互作用，內在蛋白與外在蛋白的相互作

5、用、膜蛋白復合體的形成、膜蛋白與細胞骨架的作用等都影響和限制蛋白質的流動。第七頁，編輯于星期五：十點 二十三分。2不對稱性蛋白質在脂雙層中不對稱的鑲嵌分布膜結構成分的不對稱性是膜結構的又一重要特征，主要表現在以下方面：脂分子的不對稱性。一般卵磷脂、鞘磷脂多分布于脂雙層的外層，而腦磷脂多分布于內層。糖類的不對稱性分布。只存在于細胞膜的外外表，脂分子蛋白質構成糖脂糖蛋白。第八頁，編輯于星期五：十點 二十三分。4細胞膜的生物學功能1細胞膜與物質的跨膜運輸 被動運輸由高濃度到低濃度，動力物質本身的濃度差，不需要細胞為其提供能量。自由擴散簡單擴散：物質順濃度梯度直接穿過脂雙層進行運輸。影響擴散速度的因素

6、：物質本身分子大小：分子越小，空間阻力越小物質極性大小：極性越小，脂溶性越大擴散速度越快濃度差：濃度差越大，擴散速度越快此外環境溫度也影響擴散速度第九頁，編輯于星期五：十點 二十三分。協助擴散協助擴散的蛋白稱膜轉運蛋白，有以下幾種類型：通道蛋白：由膜蛋白的親水區形成橫跨細胞膜的水通道，允許大小適宜的分子或離子順濃度梯度通過。門通道蛋白：有些膜轉運蛋白形成的親水通道不是連續開放，僅在特定條件刺激下瞬時開放，稱門通道蛋白載體蛋白：具有高度的特異性，與特定物質結合后通過本身構象變化轉運物質的一類蛋白。第十頁，編輯于星期五：十點 二十三分。與自由擴散相比，協助擴散的特點：需要膜轉運蛋白的協助對被轉運物

7、質具有高度的選擇性轉運速度快具有飽和效應主動運輸由ATP直接提供能量的主動運輸由膜上一種特殊膜蛋白-泵參與完成，泵特異性識別并結合某一物質，利用ATP將物質逆濃度梯度運輸。第十一頁，編輯于星期五：十點 二十三分。協同運輸伴隨運輸Na+K+泵：由AB兩個亞基組成，A亞基為跨膜蛋白，既有Na+的結合位點，也要K的結合位點，又有ATP酶活性，稱Na+K+ATP酶。B亞基為糖蛋白。一般認為Na+K+泵首先在膜內側與Na+結合，ATP酶活性被激活后，由ATP供能使泵的構象改變，將Na+輸出;與此同時，泵與細胞膜外側K結合，發生去磷酸化后構象再次改變，K+輸入細胞。每消耗1個ATP分子，可使細胞內減少3個

8、Na+增加2個K+第十二頁，編輯于星期五：十點 二十三分。有些物質的運輸并不需要ATP供能，而是以另一種物質的濃度梯度為動力稱協同運輸。如兩種物質的運輸方向一致稱通向協同，相反稱反向協同。如氨基酸和葡萄糖的主動運輸，伴隨著Na+的同向協同運輸。該過程不直接需要ATP供能，但Na+濃度梯度的維持需要泵的工作，因此協同運輸是一類靠ATP間接供能的主動運輸。 內吞和外排 大分子物質或顆粒物質 內吞物質性質：較大固體顆粒物質為吞噬作用，內吞溶液或極細顆粒，稱胞飲作用。吞噬泡胞飲泡 內吞和外排都需要細胞提供能量 第十三頁，編輯于星期五：十點 二十三分。 通過細胞膜物質運輸的五種形式1簡單擴散；2協助擴散

9、；3伴隨運輸；4主動運輸；5內吞外排作用第十四頁，編輯于星期五：十點 二十三分。 封閉連接 緊密連接是封閉連接的主要形式，相鄰細胞膜緊靠在一起，中間沒有間隙，一般存在于上皮細胞及內皮細胞間，緊密連接可阻止物質在細胞間隙自由擴散，起封閉作用。細胞連接是多細胞有機體中相鄰細胞通過細胞質膜相互聯系，協同作用的重要組織方式。根據行使功能的不同，細胞連接可分為封閉連接、錨定連接、通訊連接。 2細胞膜與細胞連接 第十五頁，編輯于星期五：十點 二十三分。錨定連接 錨定連接在機體組織內分布很廣泛。通過錨定連接可將相鄰細胞的骨架系統或將細胞與基質相連，形成一個堅挺、有序的細胞群。橋粒錨定連接具有兩種不同形式：與

10、中間纖維相連接的錨定連接主要包括橋粒和半橋粒；與肌動蛋白纖維相連接的錨定連接主要包括粘著帶與粘著斑。相鄰細胞間紐扣樣連接方式，連接處存在25 nm的間隙，間隙中央有一層高電子密度的物質，連接處細胞膜下方細胞質顯著濃縮呈板狀稱胞質斑，其中存在一些中間纖維。橋粒主要存在于上皮細胞間，起機械支持作用，使組織具有較強的抗張與抗拉能力。第十六頁，編輯于星期五：十點 二十三分。通訊連接 通訊連接包括間隙連接、植物細胞中的胞間連絲、神經細胞間的化學突觸。 粘著帶連接處相鄰細胞膜存在15 nm20 nm的間隙，細胞膜下方細胞質增濃，肌動蛋白組成的環形微絲穿行其中。一般位于緊密連接下方，又稱中間連接，具有機械支

11、持作用，主要存在于上皮組織細胞間。胞間連絲是植物細胞間特有的連接方式。如圖1120所示，在胞間連絲連接處的細胞壁不連續，相鄰細胞的細胞膜共同形成20 nm 40nm的管狀結構，是物質從一個植物細胞進入到另一個植物細胞的通路，它在植物細胞間的物質運輸和信息傳遞中具有重要作用。 第十七頁，編輯于星期五：十點 二十三分。化學突觸是存在于可興奮細胞之間的連接方式，它通過釋放神經遞質來傳導神經沖動。化學突觸是相對于電突觸而言的，它們共同完成可興奮細胞之間的通訊。 第十八頁，編輯于星期五：十點 二十三分。間隙連接 兩個細胞的質膜之間有23 nm的間隙又稱縫隙連接。構成間隙連接的根本單位稱連接小體或連接子。

12、連接子是一種顆粒結構，由6個跨膜蛋白分子構成中央為1.52 nm的孔道，一些小分子可通過。相鄰細胞膜連接子兩兩相對，形成一個間隙連接，為細胞間物質交換、信息傳遞提供直接通道。間隙連接主要分布于上皮、平滑肌及心肌等組織細胞間。第十九頁，編輯于星期五：十點 二十三分。間隙連接 兩個細胞的質膜之間有23 nm的間隙又稱縫隙連接。構成間隙連接的根本單位稱連接小體或連接子。連接子是一種顆粒結構，由6個跨膜蛋白分子構成中央為1.52 nm的孔道，一些小分子可通過。相鄰細胞膜連接子兩兩相對，形成一個間隙連接，為細胞間物質交換、信息傳遞提供直接通道。間隙連接主要分布于上皮、平滑肌及心肌等組織細胞間。第二十頁，

13、編輯于星期五：十點 二十三分。信號跨膜傳遞 體內激素、神經遞質和藥物對細胞代謝的調節作用都與細胞膜密切相關。各種含氮激素、神經遞質和某些藥物在影響它們靶細胞的機能活動時，并不直接進入這些細胞內，而只作用于細胞膜上的相應受體(是一種復雜的膜蛋白)，使受體發生構象的改變，從而激活了另一個膜蛋白(腺苷酸環化酶)的活性。腺苷酸環化酶被激活后，可催化細胞內的腺苷三磷酸(ATP)變為環腺苷酸(cAMP)，cAMP作為第二信使進一步催化細胞內一系列連鎖反響，以調節細胞的代謝，產生一定的生理作用或藥理作用。cAMP信號通路：細胞外化學信號分子與靶細胞膜上相應受體結合，通過調節靶細胞內cAMP的水平引起細胞反響的信號通路。第二十一頁，編輯于星期五：十點 二十三分。cAMP信號通路由細胞膜5種成分組成：刺激型激素受體(Rs)、抑制型激素受體(Ri)、刺激型調節蛋白(Gs)、抑制型調節蛋白(Gi)、腺苷酸環化酶.刺激型激素受體(Rs)、抑制型激素受體(Ri):位于細胞膜外外表，既可特異性識別胞外化學信號分子并與之結合，又可與G蛋白作用。第二十二頁，編輯于星期五：十點 二十三分。刺激型調節蛋白(Gs)、抑制型調節蛋白(Gi)：均為與GTP結合的調節蛋白，又稱G蛋白。主要是將受體與腺苷酸環化酶偶聯起來，將細胞外信號跨膜轉化為細胞