细胞膜的化学组成

医学细胞生物学第六版修订完整版思维导图，主要内容有脂类(膜脂)、蛋白质(膜蛋白)、糖类(膜糖类)、水，无机盐、金属离子。

细胞膜的化学组成

• 脂类(膜脂)
  • 共同特点:双亲性分子 头部亲水:极性强 尾部亲脂(疏水):非极性
  • 磷脂
    • 含量
      • 最多，脂分子中含有磷酸基团，约占膜成分的50%
    • 分类
      • 甘油磷脂(甘油骨架)
        • 合成:主要在内质网
        • 组成
          • 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)
      • 鞘磷脂(鞘氨醇骨架)(SM)
        • 合成:主要在高尔基体
    • 性质
      • 两亲性
        • 亲水性头部:磷酸基团+亲水小基团
        • 疏水尾部
          • 甘油磷脂两条脂肪酸链，一般每条14~24个碳原子(一条饱和一条不饱和)
          • 鞘磷脂的鞘氨醇有一条烃链，因此只有一条脂肪酸尾
    • 排列特点:逐个相依地整齐排列构成细胞膜的骨架结构
    • 功能:膜脂的主要成分
  • 胆固醇
    • 结构:双亲性分子，极性头部为羟基，非极性头部疏水结构为固醇环和烃链
    • 含量:膜脂的2%
    • 定位:膜中磷脂分子之间
    • 功能:调节膜的流动性，加强膜的稳定性
  • 糖脂
    • 含量:占膜脂5%以下
    • 组成:脂类和寡糖(动物细胞膜糖脂几乎是鞘糖脂，植物细胞和细菌几乎是甘油磷脂的衍生物)
    • 结构:双亲性，极性头部由1~15个糖残基，疏水尾部为脂肪酸链或鞘氨醇衍生的烃链
    • 定位:均位于脂双层非胞质面单层，糖基暴露于细胞表面
    • 功能:作为细胞表面受体，与细胞识别、黏附及信号转导有关
• 蛋白质(膜蛋白)
  • 内在膜蛋白(穿膜蛋白)
    • 也有β-折叠片层围成β筒（孔蛋白）孔蛋白有运输作用
    • 分类
      • 单次穿膜
        • 穿膜区
          • 疏水性氨基酸残基20~30
            • α-螺旋构象（稳定性高）
        • 胞外区和胞质区
          • 极性氨基酸残基
      • 多次穿膜
      • 多亚基穿膜
    • 特点
      • 两亲性分子，占膜蛋白总量70%~80%
  • 外在膜蛋白(周边蛋白)
    • 特点
      • 位于脂膜的胞质侧或胞外侧，通过非共价键间接与膜结合，占膜蛋白总含量的20~30%
    • 功能
      • 胞质面
        • 膜“骨架”，给膜提供机械支持
        • 为整合蛋白提供锚定位点
        • 红细胞的血影蛋白和锚蛋白
        • 作为酶
        • 作为传递细胞外信号的因子
      • 胞外侧
        • 细胞外基质的主要成分
  • 脂锚定蛋白(脂连接蛋白)
    • 连接方式
      • 与脂肪酸链形成共价键（质膜胞质一侧）
      • 与PI相连的寡糖链形成共价键（质膜外）
    • 特点
      • 位于膜两侧，通过共价键与脂双层内的脂分子结合
  • 含量:与细胞类型及膜的功能有关。线粒体75%，髓鞘低于25%，一般细胞膜约50%
• 糖类(膜糖类)
  • 含量:约占细胞膜重量2%~10%
  • 形成方式
    • 糖类(低聚糖)+膜脂→共价键→糖脂
    • 糖类(低聚糖或多聚糖)+膜蛋白→共价键→糖蛋白
  • 种类:动物细胞膜主要七种:D-半乳糖、D-甘露糖、L-岩藻糖、N-半乳糖胺、D-葡萄糖、N-葡萄糖胺、唾液酸
• 水，无机盐、金属离子