第四章细胞质膜
§1细胞质膜的结构模型与基本成分
§2细胞质膜的基本特征与功能
?细胞质膜：又称细胞膜、
质膜。
?真核细胞三大结构体系之
一为生物膜系统：细胞质
膜、核膜及由膜构成的细
胞器。
?它们都具有共同的结构。
因此本章对细胞质膜结构
与功能的学习有助于对整
个生物膜的了解。
§1细胞质膜的结构模型与基本成分
一、细胞质膜的结构模型
?代表性的模型。
?1925年，Gorter和Grendel研究
红细胞后指出：质膜是由双层
脂质分子构成的。
?1935年，Davson和Danielli提出
了第一个细胞膜模型——
Davson-Danielli模型：细胞膜
是由双层脂质分子及其内外表
面附着的蛋白质所构成。即“蛋
白质-脂质-蛋白质”三明治式的
结构模型。
一、细胞质膜的结构模型
?1959年，Robertson通过
电镜观察到膜呈暗-明-
暗三层式结构（单位
膜）。提出单位膜模型
（unitmembrane
model）：细胞膜是由
蛋白质-脂质-蛋白质的
单位膜组成。
一、细胞质膜的结构模型
?细胞融合结合免疫荧光
技术显示细胞膜中的膜
蛋白质是流动的；
?冷冻蚀刻技术显示双层
膜脂中存在蛋白质颗粒。
一、细胞质膜的结构模型
?因此，在1972年Singer和
Nicolson提出了流动镶嵌
模型（fluidmosaic
model）：
?脂质和蛋白质是膜的主要组
成成分。
?脂质呈双分子层排列，构成
了膜的支架；蛋白质镶嵌在
脂双分子层中。
?脂质分子为双性分子，分为
亲水头端和疏水尾端，亲水
头端向着水相，疏水尾端埋
藏在膜的内侧。
?该模型还强调两点：①膜的
流动性：膜脂和膜蛋白均可
侧向运动；②膜蛋白分布的
不对称性。
一、细胞质膜的结构模型
?1988年Simon提出了脂筏
模型：在以甘油磷脂为主
体的生物膜上，胆固醇、
鞘磷脂等形成漂浮在脂双
层上的“脂筏”，“脂筏”上
载着执行某些特定生物学
功能的各种膜蛋白。
一、细胞质膜的结构模型
?目前对生物膜结构的认识：
①生物膜的基本结构成分是磷
脂双分子层；
②蛋白质镶嵌在磷脂双分子层
中或结合在其表面，生物膜
的特性与功能由蛋白质实现；
③生物膜可以看成是蛋白质在
脂双分子层中的二维溶液。
④在细胞生命活动中，生物膜
处于不断的动态变化中，如
出芽、内陷等。
§1细胞质膜的结构模型与基本成分
二、膜脂
?膜脂是生物膜的基本组成成分。
（一）成分
?膜脂有三种类型：
1、甘油磷脂
?构成膜脂的基本成分，占总膜脂的
50%以上。
?为3-磷酸甘油的衍生物。包括：磷
脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰丝氨
酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等。
?甘油磷脂分子的主要特征：①双性
分子：磷脂酰碱基为头部，极性强，
是亲水的；两条脂肪酸链是尾部，
非极性，是疏水的；②脂肪酸碳链
为偶数，多数碳链由16或18个碳原
子组成。
二、膜脂
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