《细胞生物学》教案（第4次课2学时）第三章细胞质膜[教学要求]2.1知识目标1、熟练掌握细胞膜的各个相关概念：；2、掌握细胞膜的组成和结构特点,以及生物膜的特性；3、了解生物膜的结构模型，掌握其中的关键部分；2.2能力目标1、利用思维导图总结细胞质膜的成分以及功能2、利用各种实验技术和仪器设备总结红细胞骨架的研究内容2.3德育目标1、细胞质膜的发现也经历了儿代科学家不断的探索发现以及电镜技术的助力，启发学生们的科学思维以及创新精神。2、通过让学生总结红细胞骨架的研究内容，培养学生养成勤于思考、善于分析问题以及决问题的能力。[教学重点]流动镶嵌模型结构要点[教学难点]细胞连接的超微结构[教学时数] 2学时[主要内容]3.1细胞质膜的结构模型3.2生物膜的基本特征与功能3.3膜骨架[参考资料]翟中和．细胞生物学，第五版．北京：高等教育出版社，2020[教学内容]
《细胞生物学》教案 （第 4 次课 2 学时） 第三章细胞质膜 [教学要求] 2.1 知识目标 1、熟练掌握细胞膜的各个相关概念； 2、掌握细胞膜的组成和结构特点,以及生物膜的特性； 3、了解生物膜的结构模型,掌握其中的关键部分； 2.2 能力目标 1、利用思维导图总结细胞质膜的成分以及功能 2、利用各种实验技术和仪器设备总结红细胞骨架的研究内容 2.3 德育目标 1、细胞质膜的发现也经历了几代科学家不断的探索发现以及电镜技术的助力，启发学生们 的科学思维以及创新精神。 2、通过让学生总结红细胞骨架的研究内容，培养学生养成勤于思考、善于分析问题以及决 问题的能力。 [教学重点] 流动镶嵌模型结构要点 [教学难点] 细胞连接的超微结构 [教学时数] 2 学时 [主要内容] 3.1 细胞质膜的结构模型 3.2 生物膜的基本特征与功能 3.3 膜骨架 [参考资料] 翟中和． 细胞生物学， 第五版．北京：高等教育出版社，2020． [教学内容]
细胞质膜与生物膜细胞质膜（plasmamembrane）：是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。细胞与其外部环境之间的生物膜，构成细胞的界膜和选择性渗透屏障。质膜在物质运输、能量转换和信息传递过程中起着重要作用。细胞内的膜(internalmembrane）：真核细胞中围绕细胞器的膜生物膜（biomembrane）：细胞质膜和细胞内的膜系统统称为生物膜。细胞内的膜系统，占90%以上生物膜细胞质膜，只占不足10%第一节细胞质膜的结构模型细胞膜又称质膜，是围绕在细胞最外层，由膜脂和膜蛋白构成。、生物膜的结构模型回顾历史，不仅要知道质膜是什么，而是要了解质膜是怎么得到的，从实验的角度了解质膜的化学成分、结构、特点及功能。1.1895年E.Overton发现凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。（人们发现细胞质膜的存在之后，就希望了解质膜是由什么成分构成：极性的分子很难穿过细胞膜进入细胞内部，非极性的分子可以进入细胞内部：根据化学上的“相似相溶原理”，人们推测质膜可能是由脂质构成的）水溶性物质脂溶性物质xS1925年荷兰的两位科学家E.Gorter&F.Grendel进行了著名的铺展实验，提出质膜由双层脂分子构成。（那么具体是如何组织形成质膜的，E.Gorter&F.Grendel设计了非常简单但非常有效的实验；提取红细胞，红细胞的数量是已知的，平铺在水溶液的表面，估算由脂质覆盖的面积有多大；红细胞的数量，可以推算红细胞的表面积，以及抽提质膜的膜脂成分，平铺在水溶液的面积，比较二者的面积，发现后者是前者的二倍。）1935年J.Danielli&H.Davson发现质膜的表面张力比油一水界面的张力低得多，提出三明治模型1
1 细胞质膜与生物膜 细胞质膜 （plasma membrane ）：是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。 细胞与其外部环境之间的生物膜，构成细胞的界膜和选择性渗透屏障。质膜在物质运输、能量转换 和信息传递过程中起着重要作用。 细胞内的膜(internal membrane）：真核细胞中围绕细胞器的膜 生物膜（biomembrane）：细胞质膜和细胞内的膜系统统称为生物膜。 第一节 细胞质膜的结构模型 细胞膜又称质膜，是围绕在细胞最外层，由膜脂和膜蛋白构成。 一、生物膜的结构模型 回顾历史，不仅要知道质膜是什么，而是要了解质膜是怎么得到的，从实验的角度了解质膜的化学 成分、结构、特点及功能。 1. 1895 年 E. Overton 发现凡是溶于脂肪的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易 透过细胞膜，因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。 （人们发现细胞质膜的存在之后，就希望了解质膜是由什么成分构成；极性的分子很难穿过细胞膜进 入细胞内部，非极性的分子可以进入细胞内部；根据化学上的“相似相溶原理”，人们推测质膜可能 是由脂质构成的） 1925年荷兰的两位科学家E. Gorter & F. Grendel 进行了著名的铺展实验，提出质膜由双层脂分子构 成。（那么具体是如何组织形成质膜的，E. Gorter & F. Grendel 设计了非常简单但非常有效的实 验；提取红细胞，红细胞的数量是已知的，平铺在水溶液的表面，估算由脂质覆盖的面积有多大； 红细胞的数量，可以推算红细胞的表面积，以及抽提质膜的膜脂成分，平铺在水溶液的面积，比较 二者的面积，发现后者是前者的二倍。） 1935年J. Danielli & H. Davson 发现质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，提出三明治模型
（蛋白质-脂质-蛋白质）。（质膜与水的表面张力远远低于纯的脂质与水的表面张力，那么蛋白质可以降低其表面张力，而且有一些离子、水分子可以穿过质膜的，如果用纯的脂质分子则很难解释：根据这些现象，后来的研究者又提出了新的模型，在脂质的两个表面覆盖了蛋白质，即外面一层蛋白质，里面一层蛋白质，中间夹着脂质）（因此这个就解决了表面张力的问题，而且解决了一些亲水性分子或离子可以通过蛋白质通道进出的问题（是不是有了这个模型就可以解决所有的现象呢？还是不够的，后来随着电镜技术的发展，人们能在TEM透射电镜下直接观察到质膜的构成了）1959年J.D.Robertson利用电子显微镜技术对各种膜结构进行了详细研究，在电镜下膜显示暗-明暗三层结构，它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成，总厚约7.5nm，并提出了单位膜模型（unitmembrancemodel）。细胞质膜细胞核（细胞质膜显示暗-亮-暗三条带）1972年S.J.Singer&G.Nicolson根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，提出了“流动镶嵌模型”（fluidmosaicmodel)。该模型主要强调①膜的流动性；②膜蛋白的分布不对称性；这是生物膜的基本特征。（质膜上的脂质，蛋白质是流动的，可以运动的：冷冻蚀刻技术可以观察到蛋白质颗粒，发现靠近细胞外侧的蛋白质颗粒多，靠近细胞内侧的蛋白质颗粒少：流动镶嵌模型，谁在流动（脂，蛋白质），谁被镶嵌了（蛋白质以各种方式被镶嵌），此模型能解决很多问题）2
2 （蛋白质-脂质-蛋白质）。（质膜与水的表面张力远远低于纯的脂质与水的表面张力，那么蛋白质可 以降低其表面张力，而且有一些离子、水分子可以穿过质膜的，如果用纯的脂质分子则很难解释； 根据这些现象，后来的研究者又提出了新的模型，在脂质的两个表面覆盖了蛋白质，即外面一层蛋 白质，里面一层蛋白质，中间夹着脂质）（因此这个就解决了表面张力的问题，而且解决了一些亲 水性分子或离子可以通过蛋白质通道进出的问题） （是不是有了这个模型就可以解决所有的现象呢？还是不够的，后来随着电镜技术的发展，人们能 在TEM透射电镜下直接观察到质膜的构成了） 1959 年J. D. Robertson 利用电子显微镜技术对各种膜结构进行了详细研究，在电镜下膜显示暗-明- 暗三层结构，它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成，总厚约7.5nm，并 提出了单位膜模型（unit membrance model）。 （细胞质膜显示暗-亮-暗三条带） 1972年S. J. Singer & G. Nicolson 根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，提出了“流动镶嵌 模型”（fluid mosaic model)。该模型主要强调①膜的流动性；②膜蛋白的分布不对称性；这是生物 膜的基本特征。（质膜上的脂质，蛋白质是流动的，可以运动的；冷冻蚀刻技术可以观察到蛋白质 颗粒，发现靠近细胞外侧的蛋白质颗粒多，靠近细胞内侧的蛋白质颗粒少；流动镶嵌模型，谁在流 动（脂，蛋白质），谁被镶嵌了（蛋白质以各种方式被镶嵌），此模型能解决很多问题）
蔬水口螺旋得胎模整金新白A：流动镶嵌模型示意图B：生物膜结构示意图ExtracellularlayertanKnifePlasmaCytoplasmicmembranelayerExtracellularlaysr（随着技术的深入，人们又发现了很多模型；脂筱，脂质溶液中的一种特殊的结构域。脂筱大小不一，分布不均，承载了不同的蛋白质）1988年K.Simons等人提出脂筱模型。即在以甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等形成相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筱”一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。脂筱结构比周围脂质结构厚一些，运载的蛋白质也不同。研究发现，脂筱结构与信号传导、免疫反应等相关，关键看其运载什么样的蛋白质。脂栈糖脂糖蛋白花指行
3 （随着技术的深入，人们又发现了很多模型；脂筏，脂质溶液中的一种特殊的结构域。脂筏大小不一， 分布不均，承载了不同的蛋白质） 1988 年 K.Simons 等人提出脂筏模型。即在以甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等形成相 对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。脂 筏结构比周围脂质结构厚一些，运载的蛋白质也不同。研究发现，脂筏结构与信号传导、免疫反应等 相关，关键看其运载什么样的蛋白质
Nature.1997Jun5:387(6633):569-72Functionalrafts incellmembranes.SImons K.IkonenEAbstractAnewaspect ofcellmembrane structure is presented,based on thedynamic clusteringof sphingolipidsand cholesterol toformrafts thatmove withirthefuidbilayer.it isproposedthattheseraftsfunctionasplatformsfortheattachmentofproteinswhenmembranesaremovedaroundinsidethecelland during signal transduction.500nm（原子力显微镜下，黑色部分代表脂质，红色部分代表脂筱，棕色的尖峰代表脂筏上运载的特殊蛋白（特殊碱性磷酸酶，一种GPI的锚定蛋白））（GPI：glycosylphosphatidylinositol-anchoredprotein糖基化磷脂酰肌醇）JBiol Chem.2002Jul 26;277(30):26966-70.Epub2002May14.Placental alkaline phosphatase is efficiently targeted to rafts in supported lipid bilayers.SaslowskyDE',LawrenceJ,Ren X,ErownDA,Henderson RM,Ediwardson JM.目前对生物膜的认识根据已有的实验结果，生物膜具有如下共同特征：①膜的基本结构由脂双分子层镶嵌蛋白质构成，双层脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相。②蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面，其分布的不对称性和与脂分子的协同作用使生物膜具有各自的特性与功能。（蛋白质功能：转运、酶、连接、受体）③生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。④生物膜在三维空间上可出现弯曲、折叠、延伸等改变，处于不断的动态变化中病毒囊膜病毒核衣壳细胞质膜100nm4
4 （原子力显微镜下，黑色部分代表脂质，红色部分代表脂筏，棕色的尖峰代表脂筏上运载的特殊蛋白 （特殊碱性磷酸酶，一种 GPI 的锚定蛋白））（GPI：glycosylphosphatidylinositol-anchored protein 糖 基化磷脂酰肌醇） 目前对生物膜的认识 根据已有的实验结果，生物膜具有如下共同特征：①膜的基本结构由脂双分子层镶嵌蛋白质构成， 双层脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相。②蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中 或结合在其表面，其分布的不对称性和与脂分子的协同作用使生物膜具有各自的特性与功能。（蛋白 质功能：转运、酶、连接、受体）③生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。④生物膜在 三维空间上可出现弯曲、折叠、延伸等改变，处于不断的动态变化中
生物膜的基本组成成分膜的成分主要有膜脂、膜蛋白、膜糖类；膜脂是细胞质膜的主要结构成分，膜蛋白和膜糖类都是运载在膜脂上：膜蛋白赋予细胞膜特殊的功能，不同的蛋白呈现不同的功能；糖类保护、通过识别、介导细胞间的粘附。糖类一般不是单独存在的，它是连接在脂质上或连接在膜蛋白上。二、膜脂（一）成分膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆固醇三种类型。1、磷脂：磷脂构成了膜脂的基本成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂。大多数细胞中，磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE）、磷脂酰胆碱（卵磷脂PC）、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂(SM的含量占全部脂类的50%以上主要在内质网合成。主要特征是：具有一个极性的头和两个非极性的尾（脂肪酸链）（为双极性分子），但存在于线粒体内膜和某些细胞质膜上的心磷脂具有4个非极性尾部。脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳原子组成。常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。CH2-CH-CH2OHOHOH甘油（丙三醇）分子结构磷脂酰HNCH-CH-胆碱?COOH（卵磷脂）CHNCHCH-磷脂酰丝氨酸COOHH磷脂酰HNCH-CH,乙醇胺（脑磷脂）OHOH磷脂酰肌醇A(four major phospholipids in mammalian plasma membrne)5
5 生物膜的基本组成成分 膜的成分主要有膜脂、膜蛋白、膜糖类；膜脂是细胞质膜的主要结构成分，膜蛋白和膜糖类都是 运载在膜脂上；膜蛋白赋予细胞膜特殊的功能，不同的蛋白呈现不同的功能；糖类保护、通过识别、 介导细胞间的粘附。糖类一般不是单独存在的，它是连接在脂质上或连接在膜蛋白上。 二、膜脂 （一）成分 膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆固醇三种类型。 1、磷脂： 磷脂构成了膜脂的基本成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂。大多数细胞中，磷脂酰乙醇胺（脑磷 脂,PE）、磷脂酰胆碱（卵磷脂,PC）、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂(SM)的含量占全部脂类的50%以上， 主要在内质网合成。 主要特征是： 具有一个极性的头和两个非极性的尾（脂肪酸链）（为双极性分子），但存在于线粒体内 膜和某些细胞质膜上的心磷脂具有 4 个非极性尾部。 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由 16，18 或 20 个碳原子组成。 常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。 甘油（丙三醇）分子结构 （four major phospholipids in mammalian plasma membrne）
phosphatidyl-serine:磷脂酰丝氨酸：phosphatidyl-ethanolamine:磷脂酰乙醇胺：脑磷脂phosphatidyl-choline：磷脂酰胆碱,卵磷脂sphingo-myelin：鞘磷脂,神经磷脂2、糖脂：为鞘氨醇的衍生物。含1一7个糖残基。存在于膜的非胞质面上（细胞外液），将糖基暴露于细胞的表面，可作为受体参与细胞识别和信号传导作用。鞘脂均为鞘氨醇的衍生物，主要在高尔基体合成主要分为鞘磷脂（SM）和糖脂：神经鞘磷脂是丰度最高的一种鞘磷脂：在动物细胞中，最简单的糖脂就是脑苷类：神经酰胺HY神经鞘(CH)N-CH-CH-CH(CHACHH磷脂(SM)oNHOHO=CRHHCH,OHOCH-CH(CHA,CHO-CHHOHN-神经酰KOHHANHOH脑苷脂OHH-R0=C3、胆固醇和中性脂质：胆固醇及其类似物统称固醇。胆固醇存在于动物细胞和极少数的原核细胞中，在哺乳动物的细胞质膜中，尤为丰富，其含量一般不超过膜脂的1/3.胆固醇的合成是在动物细胞的胞质和内质网完成的，但动物体内胆固醇多数来自于食物作用：调节膜的流动性（胆固醇含量升高，则膜流动性升高）、增加膜的稳定性及降低水溶性物质的通透性。缺之胆固醇可能导致细胞的抑制。植物细胞和真菌细胞中都有各自的固醇化物，如植物中的豆固醇和真菌中的麦角固醇。多数细菌质膜中不含有胆固醇成分，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂质6
6 phosphatidyl-serine:磷脂酰丝氨酸；phosphatidyl-ethanolamine:磷脂酰乙醇胺；脑磷脂； phosphatidyl-choline: 磷脂酰胆碱,卵磷脂, sphingo-myelin: 鞘磷脂,神经磷脂 2、糖脂： 为鞘氨醇的衍生物。含1—7个糖残基。 存在于膜的非胞质面上（细胞外液），将糖基暴露于细胞的表面，可作为受体参与细胞识别和信 号传导作用。 鞘脂均为鞘氨醇的衍生物，主要在高尔基体合成； 主要分为鞘磷脂（SM）和糖脂； 神经鞘磷脂是丰度最高的一种鞘磷脂； 在动物细胞中，最简单的糖脂就是脑苷类； 3、胆固醇和中性脂质： 胆固醇及其类似物统称固醇。 胆固醇存在于动物细胞和极少数的原核细胞中，在哺乳动物的细胞质膜中，尤为丰富，其含量一般不 超过膜脂的 1/3. 胆固醇的合成是在动物细胞的胞质和内质网完成的，但动物体内胆固醇多数来自于食物 作用：调节膜的流动性（胆固醇含量升高，则膜流动性升高）、增加膜 的稳定性及降低水溶性物质的通透性。 缺乏胆固醇可能导致细胞的抑制。 植物细胞和真菌细胞中都有各自的固醇化物，如植物中的豆固醇和真菌中的麦角固醇。多数细菌质膜 中不含有胆固醇成分，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂质
polarheadgroupscholesterol-stiffenedregionmoreOofluidregion（胆固醇分子式、空间构象）（二）膜脂的运动方式膜脂分子的热运动方式：1、侧向运动（同一单分子层内脂类分子与其相邻分子交换位置）；2、自旋运动（膜脂分子绕与膜平面垂直的纵轴进行快速的旋转）：3、尾部摆动（膜脂分子尾端发生摆动，一般尾端摆动幅度大，头部区摆动幅度小）；4、伸缩震荡运动：脂肪酸链进行伸缩震荡运动。5、翻转运动（膜脂分子从脂双层一层翻转至另一层的运动）：一般自发发生的频率较低，如果借助翻转酶的话则发生频率较高：在内质网发生频率较高。6、旋转异构化运动：脂肪酸链围绕C-C键旋转。.0.00000OO30000036（三）、脂质体（liposome)脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。在水中搅动后形成。（脂质体：为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，脂质分子聚集成双分子层后游离端自我闭合形成一种中空结构，叫脂质体，它可作为研究生物膜功能的载体。）应用：研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质；脂质体中裹入DNA则可作为转基因的载体；在临床治疗中，脂质体作为药物或酶等载体
7 （胆固醇分子式、空间构象） （二）膜脂的运动方式 膜脂分子的热运动方式：1、侧向运动（同一单分子层内脂类分子与其相邻分子交换位置）；2、 自旋运动（膜脂分子绕与膜平面垂直的纵轴进行快速的旋转）；3、尾部摆动（膜脂分子尾端发生摆 动，一般尾端摆动幅度大，头部区摆动幅度小）；4、伸缩震荡运动：脂肪酸链进行伸缩震荡运动。 5、翻转运动（膜脂分子从脂双层一层翻转至另一层的运动）;一般自发发生的频率较低，如果借助 翻转酶的话则发生频率较高；在内质网发生频率较高。6、旋转异构化运动：脂肪酸链围绕C-C键旋 转。 （三）、脂质体(liposome) 脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。在水中 搅动后形成。（脂质体:为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，脂质分子聚集成双分子层后游 离端自我闭合形成一种中空结构，叫脂质体，它可作为研究生物膜功能的载体。） 应用：研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质； 脂质体中裹入 DNA 则可作为转基因的载体 ； 在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体
抗体A水溶性双层膜包被D药物结晶c的脂溶性药物B（1iposome,脂质体，人工膜；内部可包裹药物，加上某种抗体，可定向给药；包裹上DNA则可作为转基因的载体）三、膜蛋白外在膜蛋白内在膜蛋白外在膜蛋白脂锚定膜蛋白（一）类型膜蛋白可分为三类：膜内在蛋白、膜周边蛋白、脂锚定膜蛋白。内在蛋白多为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，与脂双层分子结合紧密。只有用去垢剂（如SDS（十二烷基硫酸钠）（较强的离子去垢剂，不仅可以破坏细胞膜的结构，还可以改变蛋白的高级结构)、TritonX-100（聚乙二醇辛基苯基醚）（温和的非离子去垢剂，可以将细胞膜破坏，但是对蛋白质没有太大影响））使膜崩解后才可分离出。功能：作为转运载体：形成离子通道，跨膜运输：形成受体（介导细胞与细胞的识别）：构成一些重要的酶（蛋白激酶）：结构上作为锚定区域：能量传递、信号传导：外在膜蛋白为水溶性蛋白，分布在膜表面，与膜结合较疏松（弱的离子键），用温和的方法（置于高、低渗或极端PH溶液中）就可从膜上分离下来，膜结构并不被破坏。功能：例如膜骨架：血影蛋白等参与构成膜骨架，能维持特定的形状。脂锚定蛋白：通过磷脂或脂肪酸锚定在脂质上，是共价结合的，这类蛋白相对不是很多。①脂肪酸（豆蔻酸或软脂酸)结合到膜蛋白N端的甘氨酸残基上。如与肿瘤发生相关的酪氨酸蛋白激酶的突变体v-SrcC②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8
8 （liposome,脂质体，人工膜；内部可包裹药物，加上某种抗体，可定向给药；包裹上 DNA 则可作为转基因的载体） 三、膜蛋白 （一）类型 膜蛋白可分为三类：膜内在蛋白、膜周边蛋白、脂锚定膜蛋白。 内在蛋白多为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，与脂双层分子结合紧密。只有用去垢剂（如SDS （十二烷基硫酸钠）(较强的离子去垢剂，不仅可以破坏细胞膜的结构，还可以改变蛋白的高级结 构)、TritonX-100（聚乙二醇辛基苯基醚）（温和的非离子去垢剂，可以将细胞膜破坏，但是对蛋白质没 有太大影响））使膜崩解后才可分离出。功能：作为转运载体；形成离子通道，跨膜运输；形成受体 （介导细胞与细胞的识别）；构成一些重要的酶（蛋白激酶）；结构上作为锚定区域；能量传递、 信号传导； 外在膜蛋白为水溶性蛋白，分布在膜表面，与膜结合较疏松（弱的离子键），用温和的方法（置于 高、低渗或极端PH溶液中）就可从膜上分离下来，膜结构并不被破坏。功能：例如膜骨架；血影蛋 白等参与构成膜骨架，能维持特定的形状。 脂锚定蛋白：通过磷脂或脂肪酸锚定在脂质上，是共价结合的，这类蛋白相对不是很多。 ①脂肪酸（豆蔻酸或软脂酸)结合到膜蛋白 N 端的甘氨酸残基上。如与肿瘤发生相关的酪氨酸蛋白激 酶的突变体 v-SrcC ②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
结合到斤C端的其他半胱氨酸残基上）。例如同属于GTPase超家族的Ras（参与细胞信号转导）和Rab（介导膜泡的融合）蛋白均为双锚定膜蛋白。③通过糖脂锚定在细胞质膜上。GPI（糖基磷脂酰肌醇）锚定蛋白：通过GPI共价结合在磷脂分子上：通常在细胞质膜的外侧面，通过短的oligosaccharide（寡糖）连接；，用磷脂酶C处理细胞，能释放出结合的蛋白。许多细胞表面的受体、酶、细胞粘附分子都是这类蛋白。例如：anemia:paroxysmalnocturnalhemoglobinuria（阵发性夜间血红蛋白尿），此病就是由于GPI合成量不够造成的：PrPc(蛋白)：主要在神经细胞表达，在脑组织存在：来源于正常蛋白，但是构象改变（PrPsc）NH3"C细胞外侧CysGly胞质侧COOANH3（二）膜内在蛋白与膜脂结合的方式内在膜蛋白是跨膜蛋白，由胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域3部分组成。其中跨膜结构域是与膜脂结合的主要部位，具体作用方式如下：（1）跨膜结构域是由含有20个左右的疏水氢基酸残基的a螺旋组成：如单次跨膜或多次跨膜：由多个α螺旋形成的特异极性分子跨膜通道内侧是极性的，而外侧是非极性的。（2）跨膜结构域主要是由多个含有10～12个氢基酸残基的β折叠片组成，如孔蛋白（porin）。孔蛋白存在于线粒体和叶绿体外膜上的内在膜蛋白，形成非选择性的通道。跨膜蛋白以单条α-螺旋贯穿脂质双层，称单次穿膜；跨膜蛋白以数条-螺旋多次折返穿越脂双层，称多次穿膜：膜蛋白共价结合在膜的胞质单层内的羟链上：膜的非胞质面单层中含有磷脂酰肌醇，膜蛋白通过一寡糖链与之共价结合：膜蛋白非共价结合在其它膜蛋白上：Arg细胞外侧B胞质侧Cys
9 结合到斤 C 端的其他半胱氨酸残基上)。例如同属于 GTPase 超家族的 Ras（参与细胞信号转导）和 Rab （介导膜泡的融合)蛋白均为双锚定膜蛋白。 通过糖脂锚定在细胞质膜上。 GPI（糖基磷脂酰肌醇）锚定蛋白；通过 GPI 共价结合在磷脂分子上；通常在细胞质膜的外侧面，通 过短的 oligosaccharide（寡糖）连接；，用磷脂酶 C 处理细胞，能释放出结合的蛋白。许多细胞表面 的受体、酶、细胞粘附分子都是这类蛋白。 例如：anemia:paroxysmal nocturnal hemoglobinuria(阵发性夜间血红蛋白尿)，此病就是由于 GPI 合成量 不够造成的; PrPc(朊蛋白)：主要在神经细胞表达，在脑组织存在；来源于正常蛋白，但是构象改变（PrPsc） （二）膜内在蛋白与膜脂结合的方式 内在膜蛋白是跨膜蛋白，由胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域3部分组成。其中跨膜 结构域是与膜脂结合的主要部位，具体作用方式如下： （1）跨膜结构域是由含有20个左右的疏水氨基酸残基的α螺旋组成：如单次跨膜或多次跨膜； 由多个α螺旋形成的特异极性分子跨膜通道内侧是极性的，而外侧是非极性的。 （2）跨膜结构域主要是由多个含有10～12个氨基酸残基的β折叠片组成，如孔蛋白 （porin ）。孔蛋白存在于线粒体和叶绿体外膜上的内在膜蛋白，形成非选择性的通道。 跨膜蛋白以单条α-螺旋贯穿脂质双层，称单次穿膜；跨膜蛋白以数条α-螺旋多次折返穿越脂双层， 称多次穿膜；膜蛋白共价结合在膜的胞质单层内的羟链上；膜的非胞质面单层中含有磷脂酰肌醇，膜 蛋白通过一寡糖链与之共价结合；膜蛋白非共价结合在其它膜蛋白上；