细胞生物学之细胞质膜

某些膜蛋白通过自身在胞质的一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入脂双层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力。

细胞质膜

• 1.流动镶嵌模型
  • 流动性
    • 膜蛋白
    • 膜脂
    • 均可侧向运动
  • 膜蛋白分布的不对称性
    • 结合在膜表面
    • 嵌入或横跨
• 脂筏模型
  • • 胆固醇
      • 脂相
    • 鞘磷脂
      • 脂相
  • 对生物膜结构归纳
    • 流动性
    • 不对称性
    • 镶嵌性
    • 蛋白质极性
• 膜脂
  • 成分
    • 甘油磷脂
      • 具有一个与磷酸基团相结合的极性头和两个非极 性的尾（脂肪酸链)，但存在于线粒体内膜和某些细 菌质膜上的心磷脂除外，它具有4个 非极性的尾部；
      • 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16或18个 碳原子组成。也有少量 14 或 20 个碳链组成的脂肪酸 链。
      • 子主题除饱和脂肪酸（如软脂酸、硬脂酸）外，常常 还有含1~2 个双键的不饱和脂肪酸(如油酸)，不饱 和脂肪酸多为顺式，顺式双键在烃链中产生约 30°角 的弯曲。
      • 合成部位:内质网
    • 鞘脂
      • 合成部位:高尔基体
    • 固醇
      • 合成部位:胞质和内质网
  • 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
• 膜蛋白
  • 类型
    • 周边膜蛋白
    • 整合膜蛋白
      • 胞质外结构域
      • 跨膜结构域
      • 胞质内结构域
      • 与膜结合方式
        • 膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用
        • 跨膜结构域两段携带正电荷的氨基酸残基
        • 某些膜蛋白通过自身在胞质的一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入脂双层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力
    • 脂锚定膜蛋白
  • 图片
  • 作用方式
    • α螺旋
    • β折叠片
    • 某些α螺旋既具有极性側链又具有非极性側链。多个 α螺旋形成特异极性分子的跨膜通道，其外侧是非极性链，与膜脂相互作用；内侧是极性链，形成通道。
• 去垢剂
  • 概念
    • 一端亲水，一端疏水的两性小分子，是分离研究膜蛋白的常用试剂。它插入膜脂，与膜脂或膜蛋白的跨膜结构域等疏水部位结合，形成可溶性的微粒
  • 常用
    • 十二烷基硫酸钠SDS 可使细胞膜崩解，与膜蛋白疏水部分结合并使 其与膜分离，高浓度的 SDS 还可以破坏蛋白质中的离 子键和氢键等非共价键，甚至改变蛋白质亲水部分的构 象。这一特性常用于蛋白质成分分析的 SDS 凝胶电泳。
• 膜脂的流动性
  • 脂肪酸链的不饱和程度
  • 脂肪酸链长度
  • 胆固醇与磷脂比值
  • 卵磷脂与鞘磷脂比值
  • 膜蛋白的影响
  • 动物细胞中胆固醇具有双重调节作用
• 膜脂和蛋白质运动速率检测
  • 荧光漂白恢复FPR
• 膜的不对称性
  • 细胞质膜各磨面名称
    • 外表面ES:外小叶
    • 原生质表面PS内小叶
    • 外小叶断裂面EF
• 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。
  • 选择性地运输物质，包括代谢底物的输入与代 谢产物的排除，其中伴随着能量物质的传递。
  • 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 序地进行。
  • 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。