1、细胞膜（cell membrane）或质膜（plasma membrane) 围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成。 生物膜（biomembrane ） 内膜系统与细胞膜的统称。 细胞表面（cytoplasmic surface) 在细胞内外表面，由蛋白质、多糖等组成的某些特殊功 能结构，参于细胞膜的某些功能的行使。,第四章 细胞膜与细胞表面,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： 双分子片层模型（也称Danielli-Davson 模型） 单位模型（unit membrane model） 流动镶嵌模型 （
2、fluid mosaic model ）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（lipid rafts model ）,第一节 细胞膜与细胞表面特化结构,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,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,（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
3、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。 （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
4、蛋白的不对称性,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。,七、膜骨架与细胞表面的特化结构 （一）膜骨架（membrane associated cytoskeleton） 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
5、 （三）红细胞质膜蛋白及膜骨架,一、封闭链接（occluding junctions）：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（tight junction）：是封闭连接的主要形式。 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),第二节 细胞连接,三、通讯连接（communicating junctio
6、ns）:为细胞间的通讯提供通道。间隙连接（gap junction ）化学突触(chemical synapse)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。,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
7、胎发育中细胞识别、迁移等。 2.选择素（selectin）,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。,细胞外被（cell coat）或糖萼（glycocalyx）指细
8、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（extracellular matrix ）：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,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（
9、glycosaminoglycan）,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%。,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）
10、；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。,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
11、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。,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。,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,非锚定连接的细胞粘连分子及其作用部位（深色）,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,（a）胶原纤维的分子结构与形成过程()； （b）胶原纤维的电镜照片,非锚定连接的细胞粘连分子及其作用部位（深色）,
