跨膜蛋白

跨膜蛋白

2、細胞膜(cellmembran 整聯蛋白還具有將細胞外信號的細胞內傳遞的作用。 構成錨定連線蛋白為細胞內附著蛋白和跨膜連線的糖蛋白。

問題的提出

1、1838年,德國植物學家施萊登(M.J.Schleiden)發表了《植物發生論》 ,指出細胞是構成植物的基本單位。1839

跨膜蛋白跨膜蛋白
年,德國動物學家施旺(M.J.schwann)發表了《關於動植物的結構和生長的一致性的顯微研究》 ,指出動植物都是細胞的聚合物。兩人共同提出:一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位,這就是著名的“細胞學說”(celltheory)。
2、支原體(mycoplast):又稱霉形體,為目前發現的最小的最簡單的細胞,也是唯一一種沒有細胞壁的原核細胞。支原體細胞中唯一可見的細胞器是核糖體。
3、朊病毒(prion):僅由有感染性的蛋白質構成的生命體。
4、真核細胞與原核細胞的差異:
原核細胞 真核細胞
無真正細胞核,遺傳物質無核膜包被,散狀分布或相對集中分布形成核區或擬核區 具完整細胞核,有核膜包被,還有明顯的核仁等構造
遺傳物質DNA分子僅一條,不與蛋白質結合,呈裸露狀態 DNA分子有多條,常與蛋白質結合成染色質或染色質
無內膜系統,缺乏膜性細胞器 具發達的內膜系統
不存在細胞骨架系統,無非膜性細胞器 具由微管、微絲、中間纖維等構成的細胞骨架系統
基本表達兩個基本過程即轉錄和翻譯相偶聯 遺傳信息的轉錄和翻譯過程具有明顯的階級性和區域性
細胞增殖無明顯周期性,以無絲分裂進行 增殖以有絲分裂進行,周期性很強
細胞體積較小 細胞體積較大
細胞之中有不少的病原微生物 細胞為構成人體和動植物的基本單位

主要技術與手段

5、細胞生物學研究的主要技術與手段:
a.觀察細胞顯微結構的光學顯微鏡技術;
b.探索細胞超微結構的電子顯微鏡技術;
c.研究蛋白質和核酸等生物大分子結構的X射線衍射技術;
d.用於分離細胞內不同大小細胞器的離心技術;
e.用於培養具有新性狀細胞的細胞融合和雜交技術;
f.使機體細胞能在體外長期生長繁殖的細胞培養技術;
g.能對不同類型細胞進行分類並測其體積、DNA含量等數據的流式細胞術;
h.利用放射性同位素對細胞中的DNA、RNA或蛋白質進行定位的放射自顯影技術;
i.用於探測基因組中英雄模範種基因是否存在,是否表達以及拷貝數多少的核酸分子雜交技術;
j.能將細胞中的特定蛋白質或梳酸分子進行分離純化的層析技術和電泳技術;
k.對細胞化學定性、定量分析的顯微分光光度術顯微螢光光度術,核磁共振技術。

分類

Chapter4
1、生物膜(biomembrane)結構模型的演化:a.1925三明治模型;b.1959單位膜模型(unitmembranemodel);c.1972生物膜的流動鑲嵌模型;d.1975晶格鑲嵌模型;e.1977板塊鑲嵌模型;f.脂筏模型(lipidraftsmodel)
2、細胞膜(cellmembrane):指圍繞在細胞最外層,由脂質和蛋白質構成的生物膜,又稱質膜,厚度6-10nm,是細胞間或細胞與外界環境間的分界,維持著細胞內外環境的差別。電鏡下,CM呈三層結構,磷脂雙分子層是膜的骨架,每個磷脂分子都可以自由地作橫向運動,其結果使膜具有流動性、彈性。磷脂雙分子層的內外兩側是膜蛋白,有時鑲嵌在骨架中,也能作橫向運動。
3、流動鑲嵌模型(fluidmosailmodel):認為球形膜蛋白分子以各種鑲嵌形式與磷脂雙分子層相結合,有的際在內外表面,有的部分或全部嵌入膜中,有的貫穿膜的全層,這些大多為功能蛋白。這一模型強調了膜的流動性和不對稱性,較好地體現細胞的功能特點,被廣泛接受。
4、脂質體(liposome):是根據磷脂分子可在水相中自我裝配成穩定的脂雙層膜的球形結構的趨勢而製備的人工球形脂質小囊。
5、整合蛋白(integralprotein):又稱內在蛋白,跨膜蛋白部分或全部鑲嵌在細胞膜中或內外兩側。以非極性aa與脂雙分子層的非極性疏水區相互作用而結合在質膜上。整合pro幾乎都是完全穿過脂雙層的蛋白,親水部分暴露在膜的一側或兩側表面;疏水區同脂雙分子層的疏水尾部相互作用;整合蛋白所含疏水aa的成分較高。跨膜蛋白可分為單次跨膜,多次跨膜,多亞基跨膜等。
6、膜轉動蛋白(membranetransportprotein):CM中具有轉運功能的跨膜蛋白,可分為載體蛋白和通道蛋白。
7、外周蛋白(peripheralprotein):又稱附著蛋白,完全外露在脂雙分子層的內外兩側,主要是通過非共價分健附著在脂的極性頭部,或整合蛋白親水區的一側間接與膜結合。
8、細胞外基質(extracellularmatrix):由動物cell合成並分泌到胞外,分布於細胞外空間的蛋白和多糖所構成的網狀結構。
主要成分有a.多糖:糖胺聚糖、蛋白聚糖;
b.纖維蛋白:結構蛋白(膠原和彈性蛋白)、粘合蛋白(纖連蛋白和層粘連蛋白)
其中以膠原和蛋白聚糖為基本骨架在細胞表面形成纖維網狀複合物,這種複合物通過纖連蛋白或層粘蛋白以及與其他的連線分子直接與細胞表面受體連線;或附著到受體上,由於受體多數是膜整合蛋白,並與細胞的骨架蛋白相連,所以細胞外基質通過膜整合蛋白將細胞外與細胞內連成了一個整體。
9、整聯蛋白(integrin)屬於整合蛋白家族,是細胞外基質受體蛋白。整聯pro為一種跨膜的異質二聚體,它由兩個非共價結合的跨膜亞基即α和β亞基所組成。Cell外的球形頭部露出脂雙分子層,頭部可同細胞外基質蛋白結全,而細胞內的尾部同肌動蛋白相連,整聯蛋白的兩個亞基α和β鏈都是糖基化的,並通過非共價鍵結合在一起,整聯蛋白同基質蛋白的結合,需要二價氧離子,如Ca2+,Mg2+等的參與,有些細胞外基質可被多種整聯蛋白識別。
整聯蛋白作為跨膜接頭在細胞外基質和細胞內肌動蛋白骨架之間起雙向聯絡作用,將細胞外基質同細胞內的骨架網路連成一個整體,這就是整聯蛋白所起的細胞粘著作用。整聯蛋白還具有將細胞外信號的細胞內傳遞的作用。
10、細胞連線(cell junction):機體各種組織的細胞彼此按一定的方式相互接觸並形成了將相鄰細胞連結起來的特殊結構,這種起連線作用的結構或裝置稱為細胞連線。
11、緊密連線(tight junction):是相鄰細胞間局部緊密結合,在連線處,兩細胞膜發生點狀融合,形成與外界隔離的封閉帶,由相鄰細胞的跨膜連線糖蛋白組成對應的封閉鏈,主要功能是封閉上皮cell間隙,防止胞外物質通過間隙進入組織,從而保證組織內環境的穩定性,緊密連線分布於各種上皮細胞管腔面,細胞間隙的頂端。
12、錨定連線(anchoring junction):連線相鄰細胞的骨架系統或將細胞與基質相連形成一個堅挺有離的細胞整體。
a.與中間纖維相連的錨定連線主要包括橋粒和半橋粒。
b.與肌動蛋白纖維相連的錨定連線包括粘著帶粘著斑
構成錨定連線蛋白為細胞內附著蛋白和跨膜連線的糖蛋白。
13、橋粒:連線相鄰cell內的中間纖維將相鄰cell連線在一起,
半橋粒:連線將細胞與細胞外基質連線在一起,
粘著帶:位於某些上皮cell緊密連線的下方,相鄰cell形成一個連續的帶狀結構,此中跨膜糖蛋白認為是鈣粘素(參與連線的為鈣粘蛋白),
粘著斑:是肌動蛋白纖維與細胞外基質之間的連線方式(參與連線的為整聯蛋白)
14、G蛋白(信號蛋白):為可深性蛋白,全稱為結全G調節蛋白,由α,β,γ三亞基構成,位 細胞表面受體與CAMPase之間。當cell表面受體與相應配體結合時,釋放信號例G蛋白激活,通過與GTP和GDP的結合,構象發生改變,並作用於CAMPase調節胞內第二信使CAMB的水平,最終產生特定的細胞效應,作為一種調節蛋白或偶聯蛋白,G蛋白又可分為刺激型G蛋白和抑制型G蛋白等多種類型,其效應器可不同。
15、細胞膜有何作用:(保護作用)
a.使細胞內外環境隔開,形成穩定的內環境;
b.控制著細胞內外物質的交換,細胞膜具有選擇透性;
c.膜上有許多酶,是細胞代謝進行的重要部位;
d.CM還是一種通訊系統,CM與神經傳導,激素作用有關;
e.CM對能量轉換,免疫防禦,細胞癌變等方面起十分重要作用。

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