细胞质膜

这是一个关于细胞质膜的思维导图，细胞质膜，也被称为细胞膜或质膜，是包围在细胞表面的一层极薄的膜结构。主要由膜脂和膜蛋白组成。具有一定的流动性，这种流动性对于细胞的物质运输、细胞分裂和细胞融合等过程至关重要。

细胞质膜

• 细胞质膜的结构模型与基本成分
  • 细胞质膜的结构模型
    • 1925年E.Gorter和F.Grendel用有机溶剂抽提红细胞质膜的膜脂成分——质膜是由双层脂分子构成
    • H.Davson和J.F.Danielli提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治质膜结构模型
    • 1959年，J.D.Robertson提出单位膜模型（得到X射线衍射分析结果的支持）
    • 细胞融合结合免疫荧光标记技术—质膜中的蛋白质可流动
    • 电镜冷冻蚀刻技术—双层膜脂中存在膜蛋白颗粒
    • 1972年S.J.Singer和G.L.Nicolson提出流动镶嵌模型
      • 膜的流动性
      • 膜蛋白分布的不对称性
    • 1988年K.Simons和G.van Meer提出脂筏模型
  • 膜脂
    • 成分
      • 甘油磷脂
        • 占膜脂的50％以上（主要在内质网合成）
        • 有一个极性头，两个非极性尾
        • 脂肪酸碳链为偶数
        • 含1～2个双键的不饱和脂肪酸
      • 鞘脂
        • 鞘氨醇的衍生物（在高尔基体合成）
      • 固醇
        • 含4个闭环的碳氢化合物
        • 疏水性太强，自身不能形成脂双层
        • 含量不超过膜脂的1/3
        • 在胞质和内质网上合成
        • 调节膜的流动性，增加膜的稳定性，降低水溶性物质的通透性
        • 是生物活性分子的前体化合物，如固醇类激素、维生素D和胆酸
    • 运动方式
      • 沿膜平面的侧向运动
      • 脂分子围绕轴心的自旋运动
      • 脂分子尾部的摆动
      • 双层脂分子之间的翻转运动
    • 脂质体
      • 人工膜
      • 常用于转基因实验
      • 临床治疗作用与靶细胞
  • 细胞质膜的结构模型膜蛋白
    • 类型
      • 周边膜蛋白（外在膜蛋白）
      • 整合膜蛋白（内在膜蛋白）
        • 占整个膜蛋白的70%~80%
      • 脂锚定膜蛋白
        • 脂肪酸
        • 由15或20个碳链长的烃链结合到膜蛋白c端的半胱氨酸残基上，有时还有另一条烃链或脂肪酸链结合到近c端的其他半胱氨酸残基上。
        • 通过糖脂锚定在细胞质膜上
    • 整合膜蛋白与膜脂结合的方式
      • 跨膜蛋白
        • 胞质外结构域
        • 跨膜结构域（主要结合部位）
        • 胞质内结构域
      • 结合方式
        • 跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用
        • 跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基
        • 某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入脂肪层中，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力
    • 去垢剂
      • 离子型去垢剂
        • 十二烷基硫酸钠SDS
      • 非离子型去垢剂
        • Triton X-100
• 细胞质膜的基本特征与功能
  • 膜的流动性
    • 膜脂的流动性
      • 主要指脂分子的侧向运动
    • 膜蛋白的流动性
      • 荧光抗体免疫标记实验
      • 膜蛋白的分布具有特定的区域性
    • 膜脂和膜蛋白运动速率的检测
      • 荧光漂白恢复技术（FRR）
  • 膜的不对称性
    • 细胞质膜各膜面的名称
      • 质膜的细胞外表面（ES）
      • 质膜的原生质表面（PS）
    • 膜脂的不对称性
      • 同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布
    • 膜蛋白的不对称性
      • 每种膜蛋白分子在质膜上都具有明确的方向性
  • 细胞质膜相关的膜骨架
    • 膜骨架
    • 红细胞的生物学特性
    • 红细胞质膜蛋白及膜骨架
      • 红细胞膜蛋白
        • 血影蛋白（红膜肽）
          • 是红细胞骨架的主要成分，不是红细胞膜蛋白的成分
        • 锚蛋白
        • 带3蛋白
        • 带4.1蛋白
        • 带4.2蛋白
        • 肌动蛋白
  • 细胞质膜的基本功能
    • 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境
    • 选择性的运输物质，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出，其中伴随着能量的物质的传递
    • 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传导；病毒等病原微生物识别和侵染特异的宿主细胞的受体也存在于质膜上
    • 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序的进行
    • 介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接。
    • 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构
    • 膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤、自身免疫病甚至神经退行性疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标